统中的最大功率点跟踪算法稳定性研究

运动系统

第26卷 第6期 2006年3月 文章编号

统中的最大功率点跟踪算法稳定性研究

中 国 电 机 工 程 学 报

Proceedings of the CSEE

TM615 文献标识码

Vol.26 No.6 Mar. 2006 ©2006

统中的最大功率点跟踪算法稳定性研究

Chin.Soc.for Elec.Eng.

A

统中的最大功率点跟踪算法稳定性研究

学科分类号

统中的最大功率点跟踪算法稳定性研究

470

统中的最大功率点跟踪算法稳定性研究

40

0258-8013 (2006) 06-0073-05 中图分类号

单级式光伏并网逆变系统中的

统中的最大功率点跟踪算法稳定性研究

最大功率点跟踪算法稳定性研究

吴理博

赵争鸣

刘建政

统中的最大功率点跟踪算法稳定性研究

王  健

刘  树 

清华大学电力系统及发电设备安全控制和仿真国家重点实验室北京市 海淀区 100084

Research on the Stability of MPPT Strategy Applied in Single-stage Grid-connected

Photovoltaic System

WU Li-bo, ZHAO Zheng-ming, LIU Jian-zheng, WAMG Jian, LIU Shu

(State Key Laboratory of Control and Simulation of Power System and Generation Equipment,

Tsinghua University, Haidian District, Beijing 100084, China)

ABSTRACT: Single-state grid-connected photovoltaic (PV) system has advantages such as simple topology, low cost, etc. However, this kind of system has only one stage of power conversion and all the control objectives need to be considered simultaneously, such as maximum power point tracking (MPPT), synchronization with the utility voltage and harmonics reduction for output current. Then the complexity of control strategy is increased. This paper proposes a modified MPPT strategy, which remarkably improves the stability of the single-state grid-connected PV system during rapidly changing process of light intensity, with realizing all the control objectives. In steady state, the modified strategy tracks the recent maximum power point of the PV panel by adjusting the output power of the inverter, in which step length changes according to the tracking direction; in dynamic state, by

统中的最大功率点跟踪算法稳定性研究

detecting step change of insolation with feed-forward method, the modified strategy is able to rapidly reset the reference value of inverter output power to avoid DC-link voltage collapse phenomenon. Comparing the novel strategy with constant-step MPPT strategy, this paper illustrates the improvement of the new strategy based on PSIM simulation platform. Experimental results also show the high stability and high efficiency of this modified strategy applied in single-stage grid-connected PV system. KEY WORDSMPPT

摘要单级式光伏并网逆变系统具有拓扑简单成本较低的优点但是这种系统中只存在一个能量变换环节太阳能最大功率点跟踪(Maximum power point tracking, MPPT)电网电压同步和输出电流正弦度等控制目标要求同时得到考虑

solar energy; photovoltaic; grid-connected;

实现较为复杂该文提出了一种改进的MPPT算法在实现上述功能的同时显著提高了单级式光伏并网逆变系统在光照强度快速变化时的稳定性该算法的改进主要在于稳态情况下调整光伏阵列工作点时根据增减方向分别选取合适的步长值动态情况下采用前馈方法检测光照强度突变过程从而迅速改变并网系统运行状态以避免母线电压崩溃现象基于PSIM仿真平台对比了定步长MPPT算法和新算法在阐述算法改进的基础上给出了仿真结果实验室还建立了300Wp的单级式光伏并网逆变系统应用全数字化DSP控制技术和改进MPPT算法实现了系统的并网和可靠运行仿真和实验结果表明

统中的最大功率点跟踪算法稳定性研究

应用改进MPPT算法的单级式光伏并网逆变系统能够准确跟踪太阳能电池最大功率点并具有较好的稳定性 关键词

太阳能

光伏

并网

最大功率点跟踪

0 引言

随着传统能源的日益枯竭太阳能已经成为一种十分具有潜力的新能源而光伏发电是当前利用

[1-7]

光伏发电系统可分为独太阳能的主要方式之一

立供电系统和并网系统两种前者不与电网相连一般使用蓄电池作为储能设备白天将太阳能电池输出的电能储存起来夜间直接向负载提供电力后者可看作集中式或者分布式的太阳能电站本文讨论的单级式光伏并网逆变系统属于后者

在光伏发电系统中主要的问题是如何

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提高太阳能电池工作效率以及提高整个系统工作的稳定[8-10]

由于单级式光伏并网逆变系统中只有一个性

能量变换环节控制时既要考虑跟踪太阳能电池最大功率点也要同时保证对电网输出电流的辐值和

万方数据

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