太阳能电池M建模ppt课件
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D IS /S re D f S T /S re Isfc
D V D TR SD I
DTTTref
C 1(1Im /Isc)e V m /(C 2 V O C ) C 2 (V m /V o c 1 )/{ ln (1 Im /Isc )}
.
由给定的光伏电池参数确定各仿真模块参数值
.
U oc
1.2 光伏电池仿真模型
.
1.3输出结果与分析
大气温度固定(25℃)，不同日照强度下，光伏模组对日照量变化的特性曲线图： I-U曲线
P-U曲线
.
日照强度固定(750W／㎡)，不同大气温度下，光伏模组对温度变化的特性曲线图： I-U曲线
P-U曲线
.
从上图可以看出： 在一定的温度和日照强度下，光伏电池的输出电压和输出电流之间具 有非线性的关系，并且具有唯一的最大功率点 当电池表面温度或日照强度等因素发生变化时，最大功率点也会发生 漂移 因此，在时刻变化外界环境下，使光伏电池维持在最大功率点处，成为 光伏系统中一个亟需解决的问题。
.
3.1改进后的MPPT模块
.
3.2改进后的结果与分析
跟踪到最大功率点后扰动明显减少，有效地减少了能量损失
.
四.总结
.
.
太阳能电池最大功率点跟踪仿真
组员： 指导教师： 答辩日期：2015.10.22
.
目 录 / contents
01 光伏电池模块的仿真 02 最大功率点跟踪技术 03 扰动观察法的缺点与改进 04 总结与展望
.
第一章、光伏电池模块仿真
1.1太阳能电池的等效电路图
光伏电池模组的输出特性方程： I Isc [1 C 1 (e(V D V )/(C 2 V O C ) 1 ) D I
.
第二章、最大功率点跟踪算法
最大功率点跟踪算法有开路电压法、扰动观测法、恒电压控制法、电导 增量法等 由于扰动观察法的结构简单，跟踪精度较高，且需要测量的参数较少， 被普遍地应用在光伏电池的最大功率点跟踪上,所以我们使用扰动观察法 作为仿真对象。
.
2.1扰动观察法原理பைடு நூலகம்
.
2.2 MPPT算法的总体模型
通过给定温度25℃，光照通过timer模块设定在200——1000之间进行扰动变化，
通过搭建boost电路来直接实现扰动法的算法。其中通过PWM脉冲调试来改变
电压，实现波动。
.
MPPT模块
.
PWM模块
如图 PWM模块基于占空比为升压式变换器产生脉冲信号。其中,零阶保持器的 采样周期与MPPT仿真模块周期相同,取在[0.01- 0.001]之间。
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2.22扰动观察法仿真結果其及分析
从图中的电压曲线、功率曲线和电流曲线可以看出, 该系统实现了 对太阳能电池最大功率点的准确跟踪，但是在达到最大功率点后扰 动依然在进行，这会造成能量的损失。
.
第三章、扰动观察法的缺点及改进
缺点：跟踪稳定时，只能在最大功率点附近振荡运行。
改进方法:采用变步长扰动 首先设定参考电压Ur和扰动步长step的初值;然后检测扰动后光伏电池的输出电压U和电 流I,计算出扰动前后的功率变化量dP和电压变化量dU;由dP的值决定是否改变扰动步长, 若vP<0,将扰动步长减去一个常数c,否则步长保持不变;然后由dP/dU的值决定扰动的方向, 若dP/dU>0,保持原扰动方向,若dP/dU<0,将扰动方向变反;用求得的新步长和扰动方向修 正参考电压Ur的值,并更新输出功率的值;如是循环,直至step变为零。
D V D TR SD I
DTTTref
C 1(1Im /Isc)e V m /(C 2 V O C ) C 2 (V m /V o c 1 )/{ ln (1 Im /Isc )}
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由给定的光伏电池参数确定各仿真模块参数值
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U oc
1.2 光伏电池仿真模型
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1.3输出结果与分析
大气温度固定(25℃)，不同日照强度下，光伏模组对日照量变化的特性曲线图： I-U曲线
P-U曲线
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日照强度固定(750W／㎡)，不同大气温度下，光伏模组对温度变化的特性曲线图： I-U曲线
P-U曲线
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从上图可以看出： 在一定的温度和日照强度下，光伏电池的输出电压和输出电流之间具 有非线性的关系，并且具有唯一的最大功率点 当电池表面温度或日照强度等因素发生变化时，最大功率点也会发生 漂移 因此，在时刻变化外界环境下，使光伏电池维持在最大功率点处，成为 光伏系统中一个亟需解决的问题。
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3.1改进后的MPPT模块
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3.2改进后的结果与分析
跟踪到最大功率点后扰动明显减少，有效地减少了能量损失
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四.总结
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太阳能电池最大功率点跟踪仿真
组员： 指导教师： 答辩日期：2015.10.22
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目 录 / contents
01 光伏电池模块的仿真 02 最大功率点跟踪技术 03 扰动观察法的缺点与改进 04 总结与展望
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第一章、光伏电池模块仿真
1.1太阳能电池的等效电路图
光伏电池模组的输出特性方程： I Isc [1 C 1 (e(V D V )/(C 2 V O C ) 1 ) D I
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第二章、最大功率点跟踪算法
最大功率点跟踪算法有开路电压法、扰动观测法、恒电压控制法、电导 增量法等 由于扰动观察法的结构简单，跟踪精度较高，且需要测量的参数较少， 被普遍地应用在光伏电池的最大功率点跟踪上,所以我们使用扰动观察法 作为仿真对象。
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2.1扰动观察法原理பைடு நூலகம்
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2.2 MPPT算法的总体模型
通过给定温度25℃，光照通过timer模块设定在200——1000之间进行扰动变化，
通过搭建boost电路来直接实现扰动法的算法。其中通过PWM脉冲调试来改变
电压，实现波动。
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MPPT模块
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PWM模块
如图 PWM模块基于占空比为升压式变换器产生脉冲信号。其中,零阶保持器的 采样周期与MPPT仿真模块周期相同,取在[0.01- 0.001]之间。
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2.22扰动观察法仿真結果其及分析
从图中的电压曲线、功率曲线和电流曲线可以看出, 该系统实现了 对太阳能电池最大功率点的准确跟踪，但是在达到最大功率点后扰 动依然在进行，这会造成能量的损失。
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第三章、扰动观察法的缺点及改进
缺点：跟踪稳定时，只能在最大功率点附近振荡运行。
改进方法:采用变步长扰动 首先设定参考电压Ur和扰动步长step的初值;然后检测扰动后光伏电池的输出电压U和电 流I,计算出扰动前后的功率变化量dP和电压变化量dU;由dP的值决定是否改变扰动步长, 若vP<0,将扰动步长减去一个常数c,否则步长保持不变;然后由dP/dU的值决定扰动的方向, 若dP/dU>0,保持原扰动方向,若dP/dU<0,将扰动方向变反;用求得的新步长和扰动方向修 正参考电压Ur的值,并更新输出功率的值;如是循环,直至step变为零。