太阳能光伏发电最大功率点跟踪

1、太阳能光伏发电的最大功率点跟踪太阳能光伏发电的最大功率点跟踪 姓 名： 李晓东 班 级： 自动化112 学 号： 201110232046 指导老师： 吴卫民课题背景 人类社会的发展对于不可再生的化石能源的依赖日趋严重，而化石能源一方面不可再生，终将面临枯竭的局面，另一方面化石能源在其生产和使用的过程中都会对生态造成严重的破坏，太阳能作为新能源中最具优点的一种吸引了世界各国的目光，而光伏发电又是开发利用太阳能极其重要的一种途径。课题意义 光伏发电目前与传统的发电模式难以形成竞争最主要的原因是光伏发电成本昂贵，很难形成大规模的发电系统。为了尽量降低光伏发电的成本，提高光伏发电的效率显得尤为重要。

2、在自然环境中，电池表面温度的不稳定和光照强度的改变，都会使得光伏电池板工作状态偏移最大功率点，从而降低 了 传 输 效 率。 通过研究光伏发电MPPT技术能有效解决这一问题。课题背景内容课题背景内容 主要内容主要内容了解光伏发电系统的基本组成，认识光伏发电系统的MPPT技术的必要性，学习了解几种常见的MPPT算法学习使用Psim软件对光伏发电系统进行仿真光伏电池建模制作详细的程序框图，光伏阵列、MPPT算法模块、PWM模块、DC/DC变换模块。总结各个环节发生的问题 基于基于PSIMPSIM软件的独立光伏发电系统仿真电路软件的独立光伏发电系统仿真电路独立光伏发电系统组成独立光伏发电系统组成 光

3、伏太阳能电池组件建模光伏太阳能电池组件建模 实际光伏电池等效电路实际光伏电池等效电路I=ILIDIsh （1） ID=I0expq（U+IRs）/ AKT1 （2） Ish =（U+IRs）/ Rsh （3） 将（2)、（3）代入到（1）可得： I=ILI0expq（U+IRs）/ AKT1（U+IRs）/ Rsh Im=Isc1C1 exp（Um / C2Uoc）1 C1=（1Im / Isc）exp(Um / C2Uoc) C2=(Um / Uoc1)/ ln（1Im / Isc） DC/DC变换模块变换模块Vi*IL*Ton =（VoVi）*IL*Toff Vo / Vi = （ Ton

4、+Toff ）/ Toff = T / (T - Ton) MPPT算法分析示意图算法分析示意图MPPT原理解析原理解析 扰动观测法（扰动观测法（P&O）最大功率点跟踪控制器通过一定的步长来改变输出，这一过程成为“干扰”，比较干扰对输出的影响，如果输出功率减小，则改变“干扰”方向，如果输出功率增加，那么继续按照上一周期的方向继续“干扰”过程 扰动观测法程序流程图扰动观测法程序流程图 扰动观测法仿真展示扰动观测法仿真展示： INC（电导增量法）原理（电导增量法）原理：光伏电池阵列光伏电池阵列P-V特性曲线特性曲线在最大功率点处：D(P)/D(V)=0;D(VI)/D(V)=UD(I)/D(V)+ID(V)/D(V)=0故有：D(I)/D(V)=I/V 电导增量法程序框图电导增量法程序框图 电导增量法仿真展示电导增量法仿真展示 变步长电导增量法变步长电导增量法变步长电导增量法的原理是通过dP/dU的值来判断和确定步长的系数，当实际工作点偏离最大功率点很大时，增大步长系数，从而提高跟踪的速度，当实际工作点在最大功率点附近时，减小步长系数。step=nabs（dP/dU）n由系统及系统工作的环境唯