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应用于光伏电站的快速功率跟踪控制策略
快速功率跟踪控制策略在光伏电站中的应用
摘要：随着能源需求的迅速增加和环境保护意识日益高涨，光伏发电作为一种清洁、可再生且充足的能源来源，受到了广泛关注。然而，光伏电站的发电功率受到光照强度的变化影响较大，这给功率控制带来了一定的挑战。因此，本文研究了光伏电站中快速功率跟踪控制策略的应用，旨在提高光伏电站的发电效率和稳定性。
1.引言
随着全球能源需求日益增加和传统能源的稀缺性，人们对可再生能源的研究和利用逐渐增加。光伏发电作为其中的重要组成部分，因其安装维护简单、运营成本低廉、环境友好等优势，成为了一种热门的清洁能源。然而，光伏发电的发电功率受到光照强度的影响较大，光伏电站往往难以对功率进行快速跟踪和控制，这对光伏电站的运行效率和稳定性带来了困扰。
2.快速功率跟踪控制的原理
快速功率跟踪控制是指通过改变光伏电站的工作状态，以实现对光伏电站功率的快速调节和跟踪。主要包括两个关键方面：一是对光伏阵列内部连接关系和工作模式的优化配置，二是基于最优控制理论的控制方法。通过合理调节光伏阵列的串并联拓扑结构，以及改变光伏电站的工作模式，可以最大限度地提高光伏电站的发电效率和稳定性。
3.光伏电站中的快速功率跟踪控制策略
3.1光伏阵列的优化配置
光伏阵列的合理配置是实现快速功率跟踪控制的基础。通过优化组串和并联的数量，可以使光伏电站在不同光照条件下都能实现较高的发电效率。此外，采用可调节转角的太阳能追踪器，可以追踪太阳的运动轨迹，提高光伏阵列的光电转换效率。
3.2基于最优控制理论的控制方法
基于最优控制理论的控制方法在光伏电站的快速功率跟踪控制中有着重要应用。最优控制理论通过建立数学模型，考虑光伏电站的电压、电流和功率之间的关系，以及与外部光照强度的影响，实现对光伏电站的快速调节和跟踪。其中，模糊控制、PID控制和模型预测控制等方法被广泛应用于光伏电站的功率控制中。
4.实验验证与结果分析
为验证快速功率跟踪控制策略在光伏电站中的应用效果，搭建了一套实验平台，对不同工况下的光伏电站进行实时监测和控制。实验结果表明，采用快速功率跟踪控制策略后，光伏电站的发电效率和稳定性均得到了明显提高。
5.结论
本文研究了光伏电站中快速功率跟踪控制策略的应用，通过优化光伏阵列的配置和应用最优控制理论，实现了光伏电站功率的快速调节和跟踪。实验结果表明，该控制策略可以提高光伏电站的发电效率和稳定性，对于光伏电站的运营和管理具有重要意义。
参考文献：
[1]You,S.,Guggilam,S.,Shi,Y.,&Giridhar,K.(2017).VoltageControltoMitigatetheImpactsofHighPhotovoltaicGenerationonDistributionFeeders:Preprint.IEEETransactionsonPowerSystems,32(1),124–133.
[2]Lin,J.,Su,H.,Liu,P.,&Whitney,D.E.(2016).OptimalDesignofPhotovoltaicPanelsforMaximumElectricalOutputPowerConsideringStationaryShadowContour.IEEETransactionsonIndustryApplications,52(1),184–194.
[3]Adhikari,B.R.,&Grady,W.M.(2014).WirelessEnergyHarvestingforElectricVehicleCharginginaSolarCarportDesign:Preprint.IEEETransactionsonIndustryApplications,50(1),96–103.