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光伏發(fā)電系統(tǒng)控制器中的電導(dǎo)增量控制方法
日期:2021-02-22   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:dingyi 打印收藏評(píng)論(0)[訂閱到郵箱]
 電導(dǎo)增量法也是常用的一種MPPT控制方法,是對擾動(dòng)觀察法的改進(jìn)。其控制思想與擾動(dòng)觀察法類似,也是利用dP/dV的方向進(jìn)行最大功率點(diǎn)跟蹤控制,只是太陽能電池工作在最大功率點(diǎn)時(shí)控制有所不同。由最大功率點(diǎn)處的太陽能電池特性dP/dV,可推導(dǎo)公式:

則可以由來

實(shí)現(xiàn)最大功率點(diǎn)的跟蹤。

當(dāng) ,增加陣列的參考工作電壓Vref;

當(dāng) ,減小陣列的參考工作電壓Vref;

當(dāng) ,陣列的參考工作電壓Vref不變。

上式即為要達(dá)到最大功率點(diǎn)的條件,即當(dāng)輸出電導(dǎo)的變化率等于輸出電導(dǎo)的負(fù)值時(shí),陣列工作于最大功率點(diǎn)。這種跟蹤方法的優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)環(huán)境條件發(fā)生變化時(shí),能夠快速跟蹤其變化,并且太陽能電池陣列電壓擺動(dòng)較擾動(dòng)觀察法小;缺點(diǎn)是算法較復(fù)雜,并且在用數(shù)字方法實(shí)現(xiàn)時(shí),對最大功率點(diǎn)的判斷容易出現(xiàn)誤差。其常用的算法程序流程圖如圖1所示。

電導(dǎo)增量法的原理是在最大功率點(diǎn)處,有d p/dV=0,即滿足dI/dI=-I/V。理論上它比擾動(dòng)觀察法好,能適應(yīng)日照強(qiáng)度快速變化,但由于傳感器的精度等因素,電導(dǎo)增量法往往難以實(shí)現(xiàn)。電導(dǎo)增量法實(shí)質(zhì)是在CVT的基礎(chǔ)上,實(shí)時(shí)的改變太陽能電池的工作點(diǎn)電壓,使得工作點(diǎn)電壓始終等于最大功率點(diǎn)處的電壓,從而實(shí)現(xiàn)最大功率點(diǎn)跟蹤。它的內(nèi)環(huán)就是CVT。電導(dǎo)增量法控制框圖如圖2所示。

現(xiàn)在對MPPT方式的研究集中在簡單、高穩(wěn)定性的控制算法實(shí)現(xiàn)上,如最優(yōu)梯度法、模糊邏輯控制法等、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)控制法一等,也都取得了較顯著的跟蹤控制效果。光伏發(fā)電系統(tǒng)用的最大功率點(diǎn)跟蹤方法的工作步驟是:

步驟1:用微處理器作為該最大功率點(diǎn)跟蹤控制器,檢測太陽能電池太陽能電池陣列的輸出電壓Vn,電流In。

步驟2:微處理器判斷當(dāng)前輸出電壓Vn和上一控制周期的輸出電壓采樣值Vb之差ΔV:若:ΔV=0,則:判斷當(dāng)前輸出電流In和上一控制周期的輸出電流采樣值Ib之差dI;若:ΔV≠0,則:判斷ΔI/ΔV是否等于-I/V。

步驟3:根據(jù)步驟2的判斷結(jié)果:若:ΔI=0,則:Vb=Vn,Ib=In;若:ΔI/ΔV=-I/V,則:Vb=Vn,Ib=In。

步驟4:根據(jù)步驟3的判斷結(jié)果:若:ΔI≠0,則:判斷ΔI>0否;若:ΔI/ΔV≠-I/V,則:判斷ΔI/ΔV>-I/V否。

步驟5:根據(jù)步驟4的判斷結(jié)果:若:ΔI>0,則:微處理器控制方波發(fā)生電路和與該電路串接的脈寬調(diào)制脈沖形成電路,產(chǎn)生脈寬調(diào)制脈沖去減小連接在太陽能電池太陽能電池陣列輸出端的BUCK電路的占空比,并使Vb=Vn,Ib=In。

若:ΔI/ΔV>-I/V,則:微處理器按所述步驟5的方法減小占空比,并使Vb=Vn,Ib=In。

若:ΔI<0,則:微處理器按所述步驟5的方法增大占空比,并使Vb=Vn,Ib=In;若:ΔI/ΔV<-I/V,則:微處理器按所述步驟5的方法增大占空比,并使Vb=Vn,Ib=In。

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