太陽能光伏發(fā)電最大功率點跟蹤課件

太陽能光伏發(fā)電的最大功率點跟蹤姓 名： 李曉東班 級： 自動化112學 號：

201110232046指導老師： 吳衛(wèi)民1課題背景人類社會的發(fā)展對于不可再生的化石能源的依賴日趨嚴重，而化石能源一方面不可再生，終將面臨枯竭的局面，另一方面化石能源在其生產(chǎn)和使用的過程中都會對生態(tài)造成嚴重的破壞，太陽能作為新能源中最具優(yōu)點的一種吸引了世界各國的目光，而光伏發(fā)電又是開發(fā)利用太陽能極其重要的一種途徑。課題意義光伏發(fā)電目前與傳統(tǒng)的發(fā)電模式難以形成競爭最主要的原因是光伏發(fā)電成本昂貴，很難形成大規(guī)模的發(fā)電系統(tǒng)。為了盡量降低光伏發(fā)電的成本，提高光伏發(fā)電的效率顯得尤為重要。在自然環(huán)境中，電池表面溫度的不穩(wěn)定和光照強度的改變，都會使得光伏電池板工作狀態(tài)偏移最大功率點，從而降低了傳輸效率。通過研究光伏發(fā)電MPPT技術能有效解決這一問題。課題背景內(nèi)容2主要內(nèi)容3①了解光伏發(fā)電系統(tǒng)的基本組成，認識光伏發(fā)電系統(tǒng)的MPPT技術的必要性，學習了解幾種常見的MPPT算法②學習使用Psim軟件對光伏發(fā)電系統(tǒng)進行仿真③光伏電池建模④制作詳細的程序框圖，光伏陣列、MPPT算法模塊、PWM模塊、DC/DC變換模塊。⑤總結(jié)各個環(huán)節(jié)發(fā)生的問題獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)組成基于PSIM軟件的獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)仿真電路4光伏太陽能電池組件建模實際光伏電池等效電路5I=IL—ID—Ish

（1）ID=I0{exp[q（U+IRs）/

AKT]—1}

（2）Ish

=（U+IRs）/

Rsh

（3）將（2)、（3）代入到（1）可得：I=IL—I0{exp[q（U+IRs）/

AKT]—1]}—（U+IRs）/

RshIm=Isc{1—C1

[exp（Um

/

C2Uoc）—1]}C1=（1—Im

/

Isc）exp(—Um

/

C2Uoc)C2=(Um

/

Uoc—1)/

ln（1—Im

/

Isc）DC/DC變換模塊Vi*IL*Ton

=（Vo—Vi）*IL*Toff6Vo

/

Vi

=

（

Ton+Toff

）/

Toff=

T/(T-Ton)MPPT算法分析示意圖7MPPT原理解析擾動觀測法（P&O）8最大功率點跟蹤控制器通過一定的步長來改變輸出，這一過程成為“干擾”，比較干擾對輸出的影響，如果輸出功率減小，則改變“干擾”方向，如果輸出功率增加，那么繼續(xù)按照上一周期的方向繼續(xù)“干擾”過程擾動觀測法程序流程圖9擾動觀測法仿真展示：10INC（電導增量法）原理：在最大功率點處：D(P)/D(V)=0;D(VI)/D(V)=UD(I)/D(V)+ID(V)/D(V)=011故有：D(I)/D(V)=—I/V光伏電池陣列P-V特性曲線電導增量法程序框圖12電導增量法仿真展示13變步長電導增量法14變步長電導增量法的原理是通過dP/dU的值來判斷和確定步長的系數(shù)，當實際工作點偏離最大功率點很大時，增大步長系數(shù)，從而提高跟蹤的速度，當實際工作點在最大功率點附近時，減小步長系數(shù)。step=n×abs（