光伏發(fā)電MPPT控制技術(shù)研究.pdf

1、隨著石油、煤炭、天然氣等化石燃料的日益枯竭，能源問題受到了全世界的廣泛關(guān)注。作為應(yīng)對能源危機(jī)和環(huán)境保護(hù)的有效手段，新能源的開發(fā)和應(yīng)用是各國可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。太陽能以其清潔、取之不竭、用之不盡等特點(diǎn)，是最為理想的可再生能源。為提高光伏電池轉(zhuǎn)換效率、降低發(fā)電成本，MPPT(Maximum Power Point Tracking，最大功率點(diǎn)跟蹤)成為光伏發(fā)電系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)。
　　本文在系統(tǒng)闡述光伏電池發(fā)電原理和數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，

2、分析了光伏電池的輸出特性和工程計算模型。并對光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、組成模塊做了詳細(xì)介紹，以兩級式并網(wǎng)逆變器作為對象展開研究。在MATLAB軟件中建立了光伏電池的仿真模型，分析其功率輸出特性。
　　通過分析光伏電池MPPT原理，分別對目前最常用的幾種MPPT算法展開研究，其中包括定電壓跟蹤法、短路電流法、擾動觀察法、電導(dǎo)增量法、最優(yōu)梯度法、模糊邏輯控制算法。通過比較各個算法的優(yōu)缺點(diǎn)，在電導(dǎo)增量法的基礎(chǔ)上，提出一種適用于兩級并網(wǎng)逆變

3、器和后續(xù)模型預(yù)測控制的改進(jìn)電導(dǎo)增量MPPT算法。
　　針對傳統(tǒng)PI控制的光伏系統(tǒng)在外界環(huán)境變化劇烈時無法及時跟蹤到最大功率點(diǎn)的問題，本文提出一種基于模型預(yù)測控制的MPPT控制方法。該方法通過建立兩級式并網(wǎng)逆變器前級BOOST電路離散數(shù)學(xué)模型來預(yù)測其在定義時間段內(nèi)未來的變化，并利用評價函數(shù)表示期望的控制結(jié)果，通過最小化評價函數(shù)確定最優(yōu)開關(guān)狀態(tài)來實(shí)現(xiàn)MPPT。最后以MATLAB/SIMULINK軟件為平臺，進(jìn)行了光伏系統(tǒng)在外界環(huán)境短時