光伏發電系統最大功率跟蹤控制的研究

李坤

(曲阜師范大學工學院,山東 日照　276826)

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光伏發電系統最大功率跟蹤控制的研究

李坤

(曲阜師范大學工學院,山東 日照276826)

隨著電力電子技術的進步，將光伏電池發出的直流電經過逆變并入電網的技術逐漸成熟。因為光伏電池的轉化效能有限，所以，對光伏電池的最大功率點跟蹤(MPPT)已成為研究的熱點之一。以太陽能發電體系為主，對光伏電池的伏安特性、P-U特性詳盡分析，并設計了MATLAB仿真，繼而引出光伏發電系統的最大功率跟蹤。選用擾動觀察法進行MPPT控制，并設計了相應的MATLAB仿真。驗證了設計的可行性。

光伏電池特性;太陽能發電體系;MPPT控制;MATLAB;擾動觀察法

0　引　言

由于化石能源儲量的減少，開發可再生能源被認為是緩解全球能源危機的最好方式。考慮到能源開發中的環境因素和開發潛力，太陽能，風能，核能等成為了各種能源中極具開發前景的新能源，因此這些能源將具有不可撼動的地位。由于可再生能源的分散性、隨機性和多樣性，分布式發電系統被認為是新能源的最佳網絡結構[1]。同時，在這些新能源中最受矚目的就應該屬于太陽能發電，因此，太陽能光伏發電技術逐漸受到青睞。

1　光伏發電系統的結構

光伏發電系統通常由太陽能電池陣列、連接箱、功率調節器、并網變壓器、并網斷路器等構成[2]。其基本結構如圖1所示。

圖1　控制電路框圖

由于光伏電池的特性受溫度和光照度的影響，因此其特性的分析可以分別討論。首先對標準條件(光照度：1 000 W/m2、電池溫度：25 ℃)下光伏電池U-I特性進行了分析[3]，然后又分析標準條件下的P-U特性。……