面向光伏最大功率跟踪的改进滑模控制方法

发布时间：2024-03-05 03:21

　　为了进一步提高光伏发电的性能,该文基于滑模变结构控制提出一种改进的最大功率跟踪方法。首先,分析光伏阵列以及两级式光伏发电系统的数学模型;然后,基于滑模变结构控制原理,通过改变切换控制策略,提出最大功率跟踪改进方法;最后,通过数字仿真实现了该方法在不同环境条件下的光伏最大功率跟踪,与其他经典方法对比结果表明,该方法跟踪速度快、稳态功率波动小,可有效提升光伏最大功率跟踪性能。

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【部分图文】：

图1两级式光伏发电系统结构框图

两级式光伏发电系统一般由光伏阵列、DC/DC变换器（本文采用Boost电路）、逆变器、负载以及测量控制单元组成，如图1所示，其中逆变器运行的功能是稳定直流母线电压，保证DC/DC变换器建模条件的同时，向电网输出功率。图2展示了太阳电池单二极管等效电路模型，其包含一个光电流源Iph....

图2太阳电池等效电路

在理想状况下，Rs可近似为零，Rsh可近似为无穷大，式（1）可简化为：太阳电池输出电流可看成是输出电压的函数，且二者呈现非线性的复杂关系，太阳电池输出功率如式（6）所示：

图3不同太阳辐射强度和温度下光伏特性I-P曲线

基于上述的光伏板数学模型，本文利用Matlab2016/Simulink仿真软件中的太阳电池SunPowerSPR-305NE-WHT-D，获得不同太阳辐射强度和温度下的太阳电池输出特性曲线，如图3所示。当太阳辐射强度变化时，温度T为25℃，当温度变化时，太阳辐射强度为标准测....

图4用于最大功率跟踪的滑模控制结构图

滑模变结构控制是一种对系统参数不敏感的控制方法，其核心在于滑模面、滑动模态可达性分析以及滑模控制律3个环节。在面向光伏阵列统一光照下的光伏最大功率跟踪任务的应用之中，控制结构如图4所示。从图3可看出，光伏阵列的输出I-P曲线为单峰值曲线，即光伏最大输出功率点处输出功率对输出电流的....

本文编号：3919597