熱斑效應(yīng)下光伏發(fā)電系統(tǒng)最大功率點(diǎn)跟蹤控制方法研究.pdf

1、太陽(yáng)能作為當(dāng)今新能源的主力軍之一，得到了人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注。但是，在實(shí)際工程應(yīng)用中，光伏發(fā)電技術(shù)中仍然存在很多亟待解決的問(wèn)題，這對(duì)光伏發(fā)電技術(shù)的推廣造成了一定的限制。其中，關(guān)鍵技術(shù)之一便是解決復(fù)雜遮陰條件下光伏陣列產(chǎn)生的熱斑效應(yīng)問(wèn)題，光伏熱斑效應(yīng)會(huì)很大程度的降低光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出效率，長(zhǎng)時(shí)間的能量消耗甚至?xí)?duì)光伏陣列造成不可逆的損害。因此，研究光伏發(fā)電系統(tǒng)熱斑效應(yīng)下的之智能控制方法，對(duì)保障光伏發(fā)電系統(tǒng)的高效運(yùn)行是十分必要的。
　　通

2、過(guò)對(duì)近些年國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)和技術(shù)資料的查閱，本文系統(tǒng)介紹了太陽(yáng)能電池?cái)?shù)學(xué)模型和工程模型，并通過(guò)仿真分析了不同環(huán)境條件下的光伏輸出特性，并介紹了不均勻光照條件下光伏陣列熱斑效應(yīng)形成機(jī)理。當(dāng)光伏陣列出現(xiàn)局部遮陰時(shí)，遮陰光伏組件的光生電流將大幅減小，支路流經(jīng)光伏電池等效電路中并聯(lián)電阻的電流將增大，光伏電池的自身消耗增大，隨著時(shí)間的累計(jì)將產(chǎn)生熱斑效應(yīng)。
　　為了克服熱斑效應(yīng)造成的光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出P-V曲線的多峰值特性，本文提出一種基于改進(jìn)粒

3、子群算法(Particle Swarm Optimization，PSO)和變步長(zhǎng)擾動(dòng)觀察法(Perturb and Observe，P&O)相結(jié)合的最大功率點(diǎn)跟蹤(Maximum Power Point Tracking，MPPT)控制方法。該方法結(jié)合光伏發(fā)電系統(tǒng)的特性進(jìn)行初始化粒子的設(shè)定，并將分組思想引入到傳統(tǒng)粒子群算法中，與傳統(tǒng)粒子群算法相比，改進(jìn)算法對(duì)于多維非線性函數(shù)具有更快的收斂速度和更高的尋優(yōu)精度，因此能夠在較少粒子和迭代情

4、況下迅速實(shí)現(xiàn)近全局似最大功率點(diǎn)的快速搜索。為了減少在最大功率附近的算法計(jì)算量，采用變步長(zhǎng)的擾動(dòng)觀察法代替粒子算法，實(shí)現(xiàn)對(duì)MPP附近的動(dòng)態(tài)跟蹤。
　　本文在 MATLAB/SIMULINK中搭建光伏電池等效電路模型，并通過(guò)對(duì)光伏電池模型的封裝，實(shí)現(xiàn)由Buck-Boost電路構(gòu)成的獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)仿真模型，對(duì)不同MPPT方法進(jìn)行了對(duì)比實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明本文所提出方法具有更快的搜索速度和較小的功率震蕩。最后，在戶外利用自制 DC/DC控制器