太陽(yáng)能光伏電池工程用仿真模型及其MPPT控制算法研究.pdf

1、在當(dāng)今全球經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展不斷加劇能源需求與環(huán)境保護(hù)矛盾的背景下，光伏發(fā)電技術(shù)得到了廣泛關(guān)注。實(shí)用的光伏電池仿真模型和高效的最大功率點(diǎn)追蹤（MPPT）控制算法對(duì)光伏發(fā)電的推廣應(yīng)用具有十分重要的意義。論文主要對(duì)光伏電池建模和MPPT控制算法進(jìn)行了研究。
　　在當(dāng)前實(shí)際工程廣泛使用的光伏電池4參數(shù)行為模型及相應(yīng)的電池性能參數(shù)修正公式中，補(bǔ)償系數(shù)采用推薦典型值時(shí)，得到的仿真曲線(xiàn)與光伏電池溫度特性不符。針對(duì)這一問(wèn)題，論文基于實(shí)際光伏電池?cái)?shù)據(jù)手

2、冊(cè)中相關(guān)系數(shù)實(shí)測(cè)值和相關(guān)研究文獻(xiàn)對(duì)補(bǔ)償系數(shù)的調(diào)整結(jié)果，結(jié)合實(shí)際的仿真情況，提出了溫度補(bǔ)償系數(shù)的設(shè)置建議。針對(duì)現(xiàn)有電池仿真模型普遍存在移植難度大和參數(shù)設(shè)置不便等不足，論文基于Matlab/Simulink平臺(tái)開(kāi)發(fā)了封裝成精裝子系統(tǒng)的光伏電池工程用仿真模型，模型具有很好的可移植性和便捷性，滿(mǎn)足工程應(yīng)用需求。相應(yīng)的仿真結(jié)果表明：按照論文所提的溫度補(bǔ)償系數(shù)設(shè)置建議對(duì)相應(yīng)的系數(shù)進(jìn)行設(shè)置，所開(kāi)發(fā)的仿真模型對(duì)不同環(huán)境條件下的實(shí)際電池輸出特性均能夠較好

3、地進(jìn)行模擬。
　　在外界光照輻射強(qiáng)度快速連續(xù)變化情況下進(jìn)行MPPT，功率預(yù)測(cè)法雖然能夠成功避免誤判現(xiàn)象的發(fā)生，但其追蹤至系統(tǒng)最大功率點(diǎn)（MPP）附近時(shí)，因其單一的邏輯判斷機(jī)制會(huì)使得系統(tǒng)功率在MPP兩側(cè)發(fā)生不必要的往返振蕩現(xiàn)象，降低了系統(tǒng)的追蹤效率，同時(shí)還使得追蹤過(guò)程中系統(tǒng)的工作點(diǎn)與MPP發(fā)生較大的偏離，增加了不必要的功率損失。針對(duì)這一問(wèn)題，論文對(duì)功率預(yù)測(cè)法進(jìn)行了改進(jìn)，引入了外界光照輻射強(qiáng)度變化劇烈程度判據(jù)和系統(tǒng)工作點(diǎn)位置判據(jù)，在原

4、有算法的基礎(chǔ)上增加了新的邏輯判斷機(jī)制，依據(jù)外界光照輻射強(qiáng)度的變化劇烈程度和系統(tǒng)工作點(diǎn)位置選擇合適的算法及相應(yīng)的邏輯判斷機(jī)制，通過(guò)多種邏輯判斷機(jī)制的聯(lián)合應(yīng)用，在外界光照輻射強(qiáng)度快速連續(xù)變化情況下對(duì)系統(tǒng)的MPP進(jìn)行快速準(zhǔn)確地追蹤。在系統(tǒng)工作點(diǎn)位置判據(jù)中，改進(jìn)功率預(yù)測(cè)法通過(guò)設(shè)置功率閾值的方式將系統(tǒng)工作點(diǎn)位置劃分為“MPP附近”和“遠(yuǎn)離MPP”兩個(gè)區(qū)域，為了便于改進(jìn)算法的推廣應(yīng)用，論文推導(dǎo)了功率閾值的計(jì)算公式。論文所提的改進(jìn)功率預(yù)測(cè)法并沒(méi)有增加