熱斑效應下光伏發(fā)電系統最大功率點跟蹤控制方法研究.pdf

1、太陽能作為當今新能源的主力軍之一，得到了人們越來越多的關注。但是，在實際工程應用中，光伏發(fā)電技術中仍然存在很多亟待解決的問題，這對光伏發(fā)電技術的推廣造成了一定的限制。其中，關鍵技術之一便是解決復雜遮陰條件下光伏陣列產生的熱斑效應問題，光伏熱斑效應會很大程度的降低光伏發(fā)電系統輸出效率，長時間的能量消耗甚至會對光伏陣列造成不可逆的損害。因此，研究光伏發(fā)電系統熱斑效應下的之智能控制方法，對保障光伏發(fā)電系統的高效運行是十分必要的。
　　通

2、過對近些年國內外相關文獻和技術資料的查閱，本文系統介紹了太陽能電池數學模型和工程模型，并通過仿真分析了不同環(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形成機理。當光伏陣列出現局部遮陰時，遮陰光伏組件的光生電流將大幅減小，支路流經光伏電池等效電路中并聯電阻的電流將增大，光伏電池的自身消耗增大，隨著時間的累計將產生熱斑效應。
　　為了克服熱斑效應造成的光伏發(fā)電系統輸出P-V曲線的多峰值特性，本文提出一種基于改進粒

3、子群算法(Particle Swarm Optimization，PSO)和變步長擾動觀察法(Perturb and Observe，P&O)相結合的最大功率點跟蹤(Maximum Power Point Tracking，MPPT)控制方法。該方法結合光伏發(fā)電系統的特性進行初始化粒子的設定，并將分組思想引入到傳統粒子群算法中，與傳統粒子群算法相比，改進算法對于多維非線性函數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、況下迅速實現近全局似最大功率點的快速搜索。為了減少在最大功率附近的算法計算量，采用變步長的擾動觀察法代替粒子算法，實現對MPP附近的動態(tài)跟蹤。
　　本文在 MATLAB/SIMULINK中搭建光伏電池等效電路模型，并通過對光伏電池模型的封裝，實現由Buck-Boost電路構成的獨立光伏發(fā)電系統仿真模型，對不同MPPT方法進行了對比實驗，結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