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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(xué) 號:
201110232046指導(dǎo)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(yán)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(yán)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(shù)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(rèn)識光伏發(fā)電系統(tǒng)的MPPT技術(shù)的必要性,學(xué)習(xí)了解幾種常見的MPPT算法②學(xué)習(xí)使用Psim軟件對光伏發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行仿真③光伏電池建模④制作詳細(xì)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(dǎo)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(dǎo)增量法程序框圖12電導(dǎo)增量法仿真展示13變步長電導(dǎo)增量法14變步長電導(dǎo)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(dāng)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(dāng)實際工作點在最大功率點附近時,減小步長系數(shù)。step=n×abs(
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