下载文档原格式
基于变步长电导增量法的光伏最大功率跟踪控制
能源、环境日渐成为世界性问题，人类为了能可持续发展，应积极开
发可再生能源。
太阳能具有清洁、无污染、取之不尽、用之不竭等优点，所以
对其利用正得到人们越来越多的关注。
最近几十年，太阳能光伏发电得到了迅
猛的发展，其在缓解能源危机和环境保护方面都做出了巨大的贡献。
但目前太
阳能光伏发电系统存在太能能光伏电池转换效率低、成本高，前期投资大等缺点;控制太阳能电池一直工作在最大功率输出状态是有效的解决方法之一。
目前，光伏发电系统最大功率跟踪问题已经成为学术界的研究热点。
小型离网型光伏系统
小型离网型光伏系统是利用光伏阵列发电，经过光伏控制器对蓄电池进
行充放电控制，并给直流负载供电或通过逆变器给交流负载提供电能的一种新
型电源，其功率一般为0.5-5KW。
该系统广泛应用于环境恶劣的高原、偏远山
区及野外作业，也可作为路灯、偏远基站等供电电源。
如图1所示，小型离网型光伏系统由以下部分组成：光伏阵列，MPPT
控制单元和蓄电池充放电单元。
太阳能照射在光伏阵列上，产生光生伏特效应，太阳能直接转化为电能;光伏阵列输出的电能接入带MPPT控制的BOOST电路中，通过MPPT控制实现升压及最大功率跟踪，提高光伏阵列的效率;蓄电池充放电单元能在有光照时储存光伏阵列发出的电能，在带负载时输出蓄电池储存
的能量，实现能量的管理控。
太阳能光伏电池特性
太阳能光伏电池的基本原理为光生伏特效应，即光子打在半导体材料表
面时，在一定条件下，光能会被半导体吸收，在导带和价带中产生非平衡载流
子电子空穴对，在内建电场的作用下使电子和空穴拉向了不同侧使PN结两端。
基于三段式变步长电导增量法MPPT技术研究作者：白春艳王飞来源：《电脑知识与技术》2013年第13期摘要：通过对光伏电池特性的分析以及对传统电导增量最大功率点跟踪（MPPT）方法的研究，提出了三段式变步长电导增量算法的MPPT技术。
应用MATLAB / SIMULINK搭建了仿真模型，并与传统电导增量法进行了比较。
仿真结果表明，三段式变步长电导增量法能使光伏发电系统快速、准确、稳定的跟踪最大功率点，减弱了最大功率点附近振荡的情况，具有良好的动态和稳态特性。
关键词：光伏电池阵列；最大功率点跟踪；电导增量法；变步长中图分类号：TM615 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）13-3155-041 概述随着能源危机的日益严峻以及地球环境的逐渐恶化，发展清洁、可再生的新能源已成为世界各国关注的焦点问题。
太阳能作为最重要的新能源之一，具有辐射能量丰富，分布广泛，无噪声、无污染等优点；但是，由于光伏电池输出功率特性具有非线性，并受到外界环境因素的影响，造成光伏发电系统的光电转换效率低、发电成本高，制约着光伏发电产业的快速发展。
为了提高光伏发电系统的光电转换效率，需要寻求控制方法来保证在光伏电池表面温度和光照强度变化时，自动调整光伏发电系统的工作状态使之输出功率在最大功率点附近，这一过程称为最大功率点跟踪MPPT（Maximum Power Point Tracking）[1-2]。
传统的电导增量法在光照强度和环境温度快速变化时，虽具有较好的跟踪性能，但很难同时满足系统的跟踪精度和速度[3]。
针对这一情况，该文提出了三段式变步长电导增量法，并通过仿真实验证明，当外界环境快速变化时，采用三段式变步长电导增量跟踪方法与传统方法相比，响应速度更快、最大功率点附近的振荡更小，能够提高系统的动态和稳态性能。
2 光伏电池的特性分析2.1 光伏电池的等效电路3.2 三段式变步长电导增量法4 三段式变步长电导增量法的仿真分析4.1 仿真模型4.2 仿真结果分析5 结束语本文经过对光伏电池工作特性和传统定步长电导增量法的分析，提出了三段式变步长电导增量MPPT算法。
基于MPPT的新型变步长增量电导法的研究高嵩;罗浩;何宁;陈超波【摘要】针对目前太阳能发电技术,光伏阵列输出最大功率点的跟踪精度低,光电转化效率有待提高的现状,选取了最大功率点跟踪技术(MPPT)为研究对象.在综合分析了现工程应用的各种控制算法的原理基础上,并且根据光伏输出特性,提出了“基于MPPT的新型变步长增量电导法”的控制策略.在Matlab/Simulink环境下对该方法进行了仿真验证.该控制策略具有跟踪精度高,功率输出稳定,对外界光照,温度等环境变化抗干扰能力强的优点.【期刊名称】《电气传动》【年(卷),期】2015(045)002【总页数】5页(P16-19,49)【关键词】光伏阵列;最大功率点跟踪;新型变步长增量电导法;输出功率【作者】高嵩;罗浩;何宁;陈超波【作者单位】西安工业大学电子信息工程学院,陕西西安710021;西安工业大学电子信息工程学院,陕西西安710021;西安工业大学电子信息工程学院,陕西西安710021;西安工业大学电子信息工程学院,陕西西安710021【正文语种】中文【中图分类】TM615世界能源危机的加剧，使得取之不尽的太阳能资源正在成为全球各国能源转型关注的焦点。
太阳能发电系统最大功率跟踪（MPPT）作为光伏阵列的重要控制策略［1］。
在很大程度上决定了光电转换效率。
通过优化控制策略，使其既能减少对最大功率点的误判，又能实现跟踪速度和精度的提高。
传统的扰动观察法［2］、恒定电压法［3］和电导增量法［4］在工程实际中都存在各自的缺陷［5-7］。
本文分析了光伏阵列的工作特性，将变步长与增量电导法相结合，从而减小了由于光照强度变化而产生的超调量和稳态误差，缩短了过渡过程时间，提高了控制精度。
在Matlab/Simulink环境下，利用S函数对此新型变步长增量电导法设计方案进行了仿真，验证了该理论的正确性。
光伏电池可以等效看作一个电流为Ipv的恒流源和一个二极管D并联，Rs和Rsh 分别表示电池内部串联和并联电阻。
一种用于光伏MPPT的分阶段变步长电导增量法吴雷;杜蘅;徐鹏【摘要】针对传统的光伏系统最大功率点控制算法跟踪精度和速度不能兼顾的问题,提出一种分阶段变步长电导增量法.该算法将光伏电池输出曲线划分为两阶段,根据不同阶段的曲线特性分析比较,从而进行步长模式的切换,在远离最大功率点的动态阶段采用大步长跟踪,而在最大功率点附近的稳态阶段则采用小步长跟踪.仿真结果表明,该方法快速跟踪到最大功率点,且有效降低了系统最大功率点附近的振荡,提高了光伏电池的利用效率.【期刊名称】《电源技术》【年(卷),期】2016(040)003【总页数】4页(P617-620)【关键词】光伏阵列;最大功率点跟踪;变步长;电导增量法【作者】吴雷;杜蘅;徐鹏【作者单位】江南大学电气自动化研究所,江苏无锡214122;江南大学电气自动化研究所,江苏无锡214122;江南大学电气自动化研究所,江苏无锡214122【正文语种】中文【中图分类】TM914太阳能是一种清洁无污染的能源，而作为光电转换“媒介”的光伏电池其输出具有典型的非线性特性。
此外，光伏电池的输出也极易受到外界环境变化的影响，因此对于最大功率点跟踪(MPPT)的研究具有重要意义[1]。
目前国内外已经提出了多种MPPT控制策略，最为典型的有：扰动观察(P&O)法、电导增量(INC)法、固定电压(CV)法和固定电流(CC)法等[2-4]。
固定算法控制简单，但是精度不够。
扰动观察法和电导增量法相比固定算法精度上有所改善，但是在步长选取上也难以兼顾跟踪精度和速度[5]。
基于此，文献[6]根据光伏电池输出曲线的特性，提出了一种变步长电导增量法，在该方法中步长系数N决定了MPP的跟踪效果，但是由于值的不确定性，调整适合特定光伏系统的步长系数N比较繁琐而且复杂。
本文基于光伏电池等效电路及数学模型，在Matlab/Simulink搭建了光伏电池的仿真模型，将实际光伏电池产品参数带入并进行仿真，在此基础上深入分析光伏电池在不同阶段的输出特性曲线，提出了分阶段变步长最大功率点跟踪控制策略。
