并網(wǎng)光伏逆變器的MPPT算法優(yōu)化研究.pdf

1、人類社會進入21世紀(jì)以來，新能源發(fā)展掀起了一場轟轟烈烈的革命，其發(fā)展及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)進步的速度超出我們的想象，目前其正處在全面爆發(fā)的前夜。從新能源經(jīng)濟成本發(fā)展來看，新能源利用及使用成本正在逐漸逼近傳統(tǒng)能源使用成本，這正是新能源革命全面爆發(fā)的一個臨界點，也是判斷的標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)統(tǒng)計，最近五年太陽能發(fā)電成本正在快速下降，速度高達每年10％的左右，僅2015年上半年，全球光伏發(fā)電每兆瓦平均成本從129美元降至122美元，中國太陽能發(fā)電每兆瓦平均成本降

2、至109美元，每度電發(fā)電成本約合0.7元，與此同時全球煤炭發(fā)電成本再不斷上升，在未來3至5年內(nèi)，火電相比于太陽能光伏發(fā)電的成本優(yōu)勢將不復(fù)存在。一旦以太陽能為代表的新能源革命爆發(fā)，其不僅僅意味著能源替代的革命，還將引發(fā)人類社會的技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)更新、經(jīng)濟發(fā)展、環(huán)境治理、生活方式等全方位的變革。
　　在太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中，光伏電池組件的光照不均和局部遮陰等常見現(xiàn)象是不可避免的，陣列失配現(xiàn)象將伴隨著系統(tǒng)必然產(chǎn)生，這不僅會影響整個光伏發(fā)電

3、系統(tǒng)的功率輸出，同時會引發(fā)安全和可靠性問題。在這種情況下，常規(guī)最大功率點跟蹤算法極易失效，將太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換效率極大的降低。
　　本文就是針對太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)所處的現(xiàn)實環(huán)境下，深入探討研究了太陽能光伏陣列的P-V特性，以實現(xiàn)光伏發(fā)電系統(tǒng)的功率輸出最大化為目的，對光伏太陽能陣列的輸出最大功率點進行跟蹤控制。同時，本文分析，研究和比較了幾種傳統(tǒng)MPPT控制算法，如：恒定電壓控制法，擾動觀測法，導(dǎo)納增量法，基于梯度的導(dǎo)納增

4、量法等，優(yōu)化設(shè)計現(xiàn)有的最大功率點跟蹤的控制算法，在100kW逆變器工程樣機上實現(xiàn)了導(dǎo)納增量法，試驗的結(jié)果表明這種算法可以彌補傳統(tǒng)最大功率點控制方法工程實現(xiàn)的缺陷，該項研究具有重要的現(xiàn)實意義和應(yīng)用價值。
　　其次，以并網(wǎng)100kW發(fā)電系統(tǒng)的要求，給出并實現(xiàn)了100kW并網(wǎng)逆變器的總體設(shè)計方案，并對該系統(tǒng)的硬件、軟件設(shè)計方案進行了簡明扼要的介紹。在此方案上設(shè)計實現(xiàn)了并網(wǎng)逆變器的硬件電路，采用DSP芯片TMS320F28335來控制整個