基于模糊控制的光伏并网发电MPPT的研究

• 作 者: 钱嘉怡
• 机 构: 哈尔滨理工大学
• 出 处: 哈尔滨理工大学
• 发表日期: 2011年期
• 关键词: 光伏并网 功率点追踪 模糊控制 太阳能发电

随着人口的增加,经济的发展,人类对于能源的需求也越来越大,传统的能源储量正在日益枯竭,从而带来了能源短缺的问题。太阳能是一种取之不尽用之不竭的能源,因此,也是国家大力扶持的一种新型可再生能源。在不久的将来,也必将是国内外最重要的能源供应来源之一。最大功率点跟踪控制技术是光伏并网发电系统的关键技术之一。本文针对光伏发电系统的最大功率跟踪控制技术进行了研究,对常用的几种跟踪控制方法进行了分析,提出了一种改进的最大功率点跟踪方法。最后将智能控制中的模糊控制引入控制策略,经仿真分析,控制效果能获得明显的改善。　　
本文首先对光伏系统整体构架设计了一种可行的方案,其次从研究光伏电池数学模型入手,分析光伏电池电气特性,建立光伏电池的Matlab仿真模型。通过对几种常用的最大功率点跟踪技术的研究,对占空比扰动法提出了改进措施,并对Boost电路进行了设计。这种方法具有自适应能力,经过Matlab仿真分析,此方法能够很好的对最大功率点进行跟踪,但是算法比较复杂。为了使系统的效率更高,损耗更少,文章提出了基于模糊控制的MPPT算法。模糊控制是智能控制中一个十分活跃的研究与应用领域,能够很好的解决光伏电池的非线性特性。通过仿真分析,证明这种跟踪方法较传统跟踪方法更加快速稳定,获得更优的控制效果。　　
文章根据功率直接控制的原理,建立光伏发电系统的数学模型,并基于Matlab仿真软件搭建仿真平台,分别对定步长和基于模糊控制的变步长MPPT策略进行仿真,仿真结果表明,基于模糊控制的MPPT方法能够控制光伏发电系统输出功率,提高系统效率,追踪速度快且能够防止母线电压跌落现象。　　
最后,本文为光伏发电系统的硬件进行设计,主要介绍系统的处理器单元、数据采集单元、通信接口单元和IGBT驱动电路。