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發(fā)視頻光伏發(fā)電系統(tǒng)中光伏電池最大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù)的研究與改進(jìn)
資料介紹
光伏發(fā)電系統(tǒng)中光伏電池的輸出特性具有唯一的最大功率點(diǎn)（MPP），需要對(duì)光伏電池的最大功率點(diǎn)進(jìn)行跟蹤（MPPT）。文中分析了幾種常見的最大功率點(diǎn)跟蹤控制方法，對(duì)比分析了它們的優(yōu)缺點(diǎn)。針對(duì)MPPT控制方法中存在的啟動(dòng)特性較差、跟蹤過程不穩(wěn)定、精度不高等特點(diǎn)，采用一種改進(jìn)爬山法，該法以恒定電壓法作為啟動(dòng)特性及采用變步長進(jìn)行跟蹤控制，并利用Matlab/Simulink搭建了改進(jìn)爬山法的MPPT控制模型，仿真結(jié)果驗(yàn)證該方法的有效性。
1光伏電池模型及輸出特性
1.1光伏電池的數(shù)學(xué)模型
在光照強(qiáng)度和環(huán)境溫度一定時(shí)，光伏電池既非恒壓源，也非恒流源，也不可能為負(fù)載提供任意大的功率，是一種非線性直流電源。其等效電路如圖1所示。圖1中，UJ為PN結(jié)電壓，Id為光伏電池在無光照時(shí)的飽和電流，Id=Io{EU+IRS）nKT-1}。一個(gè)理想的太陽能電池，由于串聯(lián)電阻RS很小，旁路電阻Rsh很大，所以在進(jìn)行理想電路的計(jì)算時(shí)，它們均可忽略不計(jì)。由圖1的太陽能光伏電池等效電路得出：I=Iph-I0［eq（U+IRS）nKT-1］-U+IRRssh（1）式中，I為光伏電池輸出電流;I0為PN結(jié)的反向飽和電流;Iph為光生電流;U為光伏電池輸出電壓;q為電子電荷，q=1.6伊10-19C;k為波爾茲曼常數(shù)，k=1.38伊10-23J/K;T為熱力學(xué)溫度;n為N結(jié)的曲線常數(shù);Rs，Rsh為光伏電池的自身固有電阻。
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