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基于模糊控制的光伏电池MPPT的设计
张礼胜,李全
(五邑大学信息学院广东江门
529020)
摘要:分析了太阳能光伏发电过程中最大功率点的原理,以及当前获得最大功率点的几种主要方法.提出了利用模糊控制来获取最大功率点的方法,模糊控制能够有效地克服光伏电池的非线性和时滞性,跟踪迅速.而且反应灵敏,计算量小,控制精度高,受外界影响小.并给出模糊控制器的详细设计过程,进行了Matlab仿真,获得了理想的结果,对比得出模糊控
制方法的优越性.
关键词:光伏电池;MPPT;模糊控制;最大功率点
中图分类号:TPl8文献标识码:A文章编号:1004—373X(2009)15—165一03
Design
on
PhotovoltaicCell
MPPT
BasedonFuzzyControlQuan
ZHANGLisheng,LI
(Departmentof
Information,Wuyi
University,Jiangmen,529020,China)
Abstract:TheprincipleofSome
MaximumPowerPointTracking(MPPT)intheprocessofpowergenerationofsolarPVbatteries.
are
majormethodsforobtainingMPPT
can
discussed.Thetheoreticalfoundationfor
MPPTbyusingfuzzyeontrolis
put
forward,
thefuzzycontrol
overcomethePVcellmisalignmentandwhentheviscosityeffectively,thetrackis
rapid,moreoverreflectskeenly,
a
thecomputationloadissmall,thecontrolprecisionishigh,smallirdluenees,andthedetailaboutdesigningternisproposed.Thetoolboxof
fuzzycontrolforthe
sys—
are
Matlabisused
to
make
a
simulation
tO
test
the
effect
arc
ofthecontrollerandperfectsimulatedresultsachieved.
obtainedwithfuzzycontr01.Bycomparison,superiorityinfuzzycontrolofKeywords:photovoltaie
MPPT
cell;MPPT;fuzzycontrol;maximumpowerpoint
0引
言
点,即寻优'2|.
,A
随着全球能源紧张问题的日益严重,再生能源正得到越来越广泛的应用.近年来,光伏能源以其具有无污染,可长期使用等优点,得到了很大的发展.一般光伏系统都希望光伏电池阵列在同样日照,温度的条件下输出尽可能多的电能,即在理论上和实践上提出了光伏电池阵列的最大功率点跟踪(Maximum
PowerPoint
厶
Tracking,MPPT)问题.光伏并网发电系统中由于阵列的功率等级一般较大,因此MPPT问题显得尤为重要.故利用智能控制方法上的智能性,自适应性来对非线性的太阳能光伏发电系统进行控制,无疑是一个很好
的选择u].1光伏电池的最大功率点从图1中可以看出,在一定的光照强度与温度下,
2
o
c厶
U/V
图1
不同光照下的光伏电池的
I—U特性曲线(温度为25℃)
MPPT控制的原理与设计MPPT控制的原理实质上是一个动态白寻优过
程,通过对光伏电池当前输出电压与电流的检测,得到当前电池输出功率,将其与前一时刻功率相比较,然后根据功率与占空比的关系,改变占空比,使其向最大功率点不断靠近,如此反复,直至达到最大点附近的一个极小区域内.当外界光照强度与温度发生明显改变时,系统会进行再次寻优.
收稿日期:2009一02—20】65
光伏电池输出曲线上都可以找到一个最大的功率输出点P.,如果可以使光伏电池时工作在最大功率点,就可以极大地提升光伏电池的效率,故应寻找其最大功率
万方数据
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模糊控制器的第咒时刻输入量,为第咒时刻的功率变化量AP(n)和功率变化率;第行时刻的输出量为第行+l时刻的占空比改变量AD(n+1),大小在[o,1]间变化.其中功率变化量AP(n)=P(行)一P(n一1),功率变化率用△P(咒)lAD(,2)代替计算.3