基于极值搜索的光伏电池最大功率点跟踪仿真

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计算机测量与控制 . 2 0 0 9 . 1 7 ( 2 )   Computer Measurement & Control  
设计与应用
文章编号 :1671 - 4598 (2009) 02 - 0402 - 03        中图分类号 : TP331       文献标识码 : A
基于极值搜索的光伏电池最大功率点跟踪仿真
乔增平 , 李   , 崔立国 , 张王攀 宏
( 西北工业大学 航海学院 , 陕西 西安   710072)
摘要 : 针对光伏发电系统中最大功率点跟踪问题 , 在太阳能电池的数学模型的基础上建立了 PV 模块的 Matlab 仿真模型 ; 考虑到了 太阳能的波动性和随机性对太阳电池阵列的影响 , 利用一种基于极值搜索方法的实时 MPP T 控制原理 , 控制 Buck DC/ DC 变换电路 , 结 合 S 函数在 Matlab/ Simulink 环境下建立其动态仿真模型 , 实现了光伏电池输出的最大功率跟踪 ; 仿真结果表明 , 该算法具有较好的动 态特性和稳态特性 , 具有一定的实用价值 。 关键词 : 光伏发电系统 ; 最大功率点跟踪 ; 极值搜索 ; 算法
MPPT Photovolta ic System Based on Extremum - Seeking Control
Qiao Zengping , Li Ho ng , Cui liguo , Zhang Wangpan
Abstract : The Maximum Power Point Tracking ( MPP T) in p hotovoltaic ( PV) power systems is important . In t his paper by analyzing t he p hysical model and elect rical characteristic of solar cell a simple and p ractical simulation model is designed based on t he Matlab soft ware ; t roduced , which is realized using t he Buck DC/ DC converter . The cont rol algorit hm for t he MPP T is realized by t he S f unction . Also t he in steady state but also during t ransitory. Considering t he solar fluct uation and rando mness , a real - time MPP T system simulation model based on ext remum - seeking cont rol is in2 Key words : p hotovoltaic power generation system ; MPP T ; ext remum - seeking ; algorit hms
article p rovides detail parameters for t he design of t he p hotovoltaic energy system. Simulation result s demonst rate feasibilit y of t he algorit hm
0  引言
由于全球性能源危机及环境等问题 , 太阳能以其无可替代 的优势 , 正得到广泛的应用 。但是太阳电池在工作过程中由于 环境 ( 如温度 光照强度等) 因素变化 , 会影响太阳电池的输 出功率 , 造成电池与负载之间的不匹配 。国内外文献提出了多 种最大功率点跟踪 ( Maximum Power Point Tracking , M PP T) 方法 , 大 多 数都 属于 自 寻优 方


法 , 如 有 爬 山法 或 扰 动 观 测 法 [1 ] 、增量导纳法 [1 ] 、以及基于爬山法或扰动观测法的改进自 适应算法 [2 - 3 ] , 以及文献 [ 4 ] 中的模糊控制技术和神经网络 控制 , 它们具有最大功率点跟踪的功能 , 能最大程度地利用太 阳能电池转化所得的

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