最大功率点跟踪M技术.ppt

31 济南大学物理学院 2020/4/22 工程中以 Δ I / Δ U 近似代替 dI / dU 可得电 导增量法（ INC ）法进行最大功率时的 判 据 如下： 最大功率点左边 最大功率点 最大功率点右边 1 济南大学物理学院 2020/4/22 第六章 光伏并网逆变器控制策略 两个基本控制要求： 一是要保持前后级之间的直流侧电压稳定 二是要实现并网电流控制 电力电子系统的 控制 主要包括对给定信号的跟 随（ 跟随性 ）和对扰动信号的抑制（ 抗扰性 ） 两个方面。 2 济南大学物理学院 2020/4/22 显然通过 控制交流侧 U i 的幅值和相位 ，便可 控制 U L 的幅值和相位，也即控制了 电感电流 的幅值和相位。 3 济南大学物理学院 2020/4/22 再由 U i = U L + E ；可得交流侧输出电压指令 U i * ? j ? L I * ? E 并网控制的工作原理： 首先由并网控制给定 的有功、 无功功率 指令 和 电网电压矢量 ，计 算出输出电流矢量 I* ； 通过 SPWM 或 SVPWM 控制逆变器输出所需交流侧 电压矢量，实现逆变器并网电流的控制。 4 济南大学物理学院 2020/4/22 间接电流控制： 通过控制并网逆变器交流侧电压来 间接控制输出电流矢量。 直接电流控制 方案依据 系统动态模型构造电流闭 环控制系统， 5 济南大学物理学院 2020/4/22 ? 相对于电网电压矢量位置的电流矢量控制， 称为 基于电压定向的矢量控制 (VOC) 。 ? 相对于电网电压矢量位置的功率控制，称为 基于电压定向的直接功率控制 (V-DPC) 。 以上两种并网逆变器控制策略的控制性能取决于 电网电压矢量位置的精确获得。 6 济南大学物理学院 2020/4/22 第七章 最大功率点跟踪技术 7-6 7.1 概述 光伏电池由于受 外界 因素 ( 温度、日照强度等 ) 影 响很多，因此其输出具有明显的 非线性 。 不同的外界条件下，光伏电池可运行在 不同 且 唯一 的 最大功率点 (Maximum Power Point, MPP) 上。 7 济南大学物理学院 2020/4/22 7-7 光伏系统应寻求光伏电池的 最优工作状态 ， 以最大限度的实现光能转换为电能 利用 控制方法 实现光伏电池最大功率输出运行 的 技术称为 最大功率点跟踪 (Maximum Power Point Tracking, MPPT) 技术。 8 济南大学物理学院 2020/4/22 ? 图 7-1 分别给出了光伏电池在不同的温度， 日照强度下的 I-V 特性曲线。 图 7-1 光伏电池不同温度、日照强度下的 I-V 特性曲线 9 济南大学物理学院 2020/4/22 ? 由图 7-1 可知，光伏电池既 非恒压源 ，也 非恒流 源 ，是一种 非线性直流源 。输出电流在大部分 工作电压范围内相对恒定，最终在一个足够高 的电压之后，电流迅速下降至零。 ? 光伏电池的输出特性近似为矩形，即 低压段近 似为恒流源 ， 接近开路电压时近似为恒压源 。 ? 温度相同时，随着日照强度的增加，光伏电池 的开路电压几乎不变，短路电流有所增加；日 照强度相同时，随着温度的升高，光伏电池的 开路电压下降，短路电流有所增加。 10 济南大学物理学院 2020/4/22 ? 图 7-2 分别给出了光伏电池在不同的温 度，日照强度下的 P-U 特性曲线。 图 7-2 光伏电池不同温度、日照强度下的 P-V 特性曲线 11 济南大学物理学院 2020/4/22 ? 从图 7-2 中可以看出， 在一定的温度和日照强度下， 光伏电池具有 唯一的最大功率点 ，当光伏电池工作 在该点时， 能输出当前温度和日照条件下的最大 功率。 ? 在 最大功率点左侧 ，光伏电池的输出功率随着工 作点电压的增加而增大；在 最大功率点右侧 ，光伏 电池的输出功率随着工作点电压的增加而减小。 ? 当 结温增加 时，光伏电池的 开路电压下降 ， 短路 电流略有增加 ，最大输出功率减小 , 当 日照强度增 加 时，光伏电池的开路电压变化不大， 短路电流增 加明显，最大输出功率增加 。 7-11 12 济南大学物理学院 2020/4/22 ? 从上面的分析中看出，光伏电池的输出是一个 随机的、不稳定的 供电系统。工作时由于光伏 电池的输出特性受 负荷状态 、 光照强度 、 环境 温度 等的影响而大幅度变化， 其短路电流与日 照量几乎成正比关系增减，开路电压受温度变 化的影响较大。 ? 最大功率点时刻在变化。因此，就不能用 等效 电阻 的方法获取最大功率。 ? 由于光伏电池的输出特性是复杂的非线性形式， 难以确定其数学模型，无法用 解析法 求取最大 功率。 7-12 13 济