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光伏阵列四种基本MPPT的仿真对比

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大后天
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LV6
高级工程师
  • 2016-4-21 15:24:55
光伏阵列由于其自身的构造,以及外界光照和温度的改变,造成其功率输出不稳定,如何将其输出功率稳定,并且保持在最大功率点附近工作,就需要人们用MPPT算法实现。
本帖就MPPT得四种基本算法进行仿真研究。
1.固定电压法
    固定点压法计算简单,将光伏器件的输出电压稳定在预先计算的最大功率点上,使光伏器件能够快速且无波动的进行最大功率输出。但是由于光伏器件输出的最大功率点值为预先计算的,当光照强度、周围温度发生改变时,实际的最大功率点与预先计算的最大功率点会发生很大的偏差。
   跟据固定点压法的原理,搭建出一种基于BOOST DC-DC变换结构的固定点压法(MPPT)仿真模型。仿真波形如图1所示。

图1

图1
图1
    2.扰动观测方法
    扰动观测法是将光伏器件的输出电压或者电流进行一定的扰动,改变其当前的输出电压或者电流值。计算扰动后光伏阵列的输出功率值,将此值与扰动前的功率输出值进行比较,然后确定下一步扰动方向。
    跟据扰动观测法的原理,搭建出一种基于BOOST DC-DC变换结构的固定点压法(MPPT)仿真模型。仿真波形如图2所示。
图片2.png
图2

    3.改进扰动观测法
    传统的扰动观测法使得光伏发电系统的输出功率始终处于振荡状态。为了抑制这种振荡状态,在传统的扰动观察法的基础上进行改进,采用变步长扰动的方法。
    跟据改进扰动观测法的原理,搭建出一种基于BOOST DC-DC变换结构的固定点压法(MPPT)仿真模型。仿真波形如图3所示。
图片3.png
图3
    4.双模式MPPT算法
每种MPPT算法均有其优缺点,将其互相结合,形成多模式MPPT算法。可以有效的利用一种算法的优点来弥补另一种算法的缺点,形成互补达到最大功率点追踪的优化。
跟据双模式MPPT算法的原理,搭建出一种基于BOOST DC-DC变换结构的固定点压法(MPPT)仿真模型。仿真波形如图4所示。
图片4.png
图4
通过这四种MPPT算法的仿真可以看出,双模式MPPT算法具有反应速度快,追踪准确度高,在最大功率点工作振幅小的优点。比较适合在一般光伏发电场合应用。

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