光伏發(fā)電多峰最大功率點(diǎn)跟蹤(MPPT)控制方法研究.pdf

1、當(dāng)今世界面臨著能源危機(jī)和環(huán)境污染兩大問題，各國都在極力探索和開發(fā)無污染高儲量的新能源。太陽能因其普遍性、無污染性、儲能的無限性以及利用開發(fā)的經(jīng)濟(jì)性而成為新能源的主要選擇之一。光伏發(fā)電是太陽能光伏利用的主要發(fā)展趨勢，最大功率點(diǎn)跟蹤(Maximum Power Point Tracking，MPPT)技術(shù)的應(yīng)用大大提高了太陽能光伏系統(tǒng)的發(fā)電效率。
　　但是由于光伏陣列露天擺放，經(jīng)常會受到周圍環(huán)境（高層建筑，樹木以及天空烏云）的影響而使

2、得光伏陣列所受光照不均勻，形成局部陰影。局部陰影容易造成光伏陣列輸出特性變復(fù)雜，其P-U曲線呈現(xiàn)多峰值特性，傳統(tǒng)的MPPT方法很難從多個局部MPP中找到全局MPP，導(dǎo)致輸出功率的損失。故需要根據(jù)光伏陣列在局部陰影條件下的輸出特性，設(shè)計(jì)能夠跟蹤到全局MPP的最大功率點(diǎn)跟蹤方法，即多峰MPPT方法。多峰MPPT方法大大緩解了由局部陰影造成的損失。但是這些方法在準(zhǔn)確性、功率振蕩等方面表現(xiàn)不一，對于評價MPPT方法在復(fù)雜陰影下的跟蹤性能，目前缺

3、乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。因此，如何判斷眾多多峰MPPT方法在局部陰影條件下的性能優(yōu)劣，如何設(shè)計(jì)更高效的多峰MPPT算法對于提高光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電效率具有重要意義。
　　本文首先介紹了光伏陣列的基本構(gòu)成，分析了局部陰影對光伏陣列輸出特性的影響，并在Matlab環(huán)境中對局部陰影下光伏陣列的輸出特性進(jìn)行了仿真建模。然后在大量文獻(xiàn)閱讀的基礎(chǔ)上，介紹了幾種經(jīng)典的基于代數(shù)算法的多峰MPPT算法的基本原理，并對其在大量典型局部陰影案例下的MPPT成功率、

4、動態(tài)功率振蕩等進(jìn)行比較分析。在對比結(jié)果的基礎(chǔ)上，提出了一種較為高效的多峰MPPT算法—負(fù)載線和山峰搜索相結(jié)合的多峰MPPT算法，并在Simulink環(huán)境中驗(yàn)證了算法的可行性。
　　而后，本文重點(diǎn)提出了針對多峰MPPT算法的綜合評價方法。首先，通過指標(biāo)和權(quán)重系數(shù)的確定，構(gòu)造了綜合評價模型。然后，對某一天中隨著環(huán)境變化而引起的陰影變化進(jìn)行建模，用以對多峰MPPT算法針對各指標(biāo)的性能表現(xiàn)進(jìn)行評估。基于仿真結(jié)果，使用灰色關(guān)聯(lián)分析對各多峰M