并網光伏系統(tǒng)最大功率點跟蹤控制.pdf

1、隨著環(huán)境問題的突出，傳統(tǒng)能源的枯竭，可再生能源如太陽能、風能、潮汐能越來越受到人們的關注，其中，太陽能作為方便、環(huán)保、高效的新型可再生能源，有著廣闊的應用前景。我國光伏制造業(yè)發(fā)展很快，但在提高光伏發(fā)電效率、穩(wěn)定輸出電流、友好并網等方面的研究起步相對較晚，研究更加高效、穩(wěn)定的光伏發(fā)電技術非常迫切。
　　最大功率點跟蹤（MPPT）是提高光伏發(fā)電效率的關鍵技術，本文針對這一關鍵技術展開理論和應用研究。首先，在光伏陣列建模的基礎上，設計功

2、率計算模型，實時計算得到最優(yōu)功率作為預測控制的跟蹤目標。基于MLD模型設計預測控制器，通過求解MIQP問題得到最優(yōu)解序列，將第一個解作為最優(yōu)占空比輸入控制器中，并不斷進行滾動優(yōu)化。不僅使光伏系統(tǒng)始終保持工作在最大功率輸出狀態(tài)，還避免了傳統(tǒng)最大功率點跟蹤方法中對功率電壓變化率逐步比較引起的局部振蕩，減少了能量損耗，提高了能量轉換效率。在光伏實驗平臺上進行不同工作環(huán)境下的實驗，針對晴天、陰天、雨天三種不同的情況實驗并與傳統(tǒng)擾動觀察法進行對比

3、，顯示了文中方法對光伏輸出最大功率點跟蹤的準確性和有效性。
　　其次，本文研究了在出現局部遮陰情況下的最大功率跟蹤問題，由于局部遮陰導致輸出曲線上出現多峰的情況，傳統(tǒng)的MPPT方法往往會陷入局部最優(yōu)點從而使得跟蹤失效，降低了光伏輸出總效率，這是光伏發(fā)電要避免的情況。參照功率建模方法，本文利用支持向量機（SVM）方法建立功率計算模型，提高模型在遮陰環(huán)境下的適應性，使得輸出功率保持跟蹤目標功率，跳出局部最優(yōu)點，達到對最大功率點跟蹤的目

4、標。
　　最后，分析了光伏發(fā)電逆變技術，逆變后的交流電流需要滿足與電網電壓同頻同相、總諧波失真率低等要求，在工作過程中需要與克服直流側輸出電流變化引起的擾動，從而高效輸出準確的正弦交流電。本文提出了具有電流跟蹤、電壓變動最小、開關切換頻率最小三個目標的性能指標，通過使上述性能指標最小化選擇最優(yōu)開關變量，調節(jié)輸出電流，使得并網電流不僅保持于電網電壓同頻同相、跟蹤目標電流、引入諧波最少，并且具有最小的開關切換頻率，有利于保護器件和節(jié)省