太阳能光伏发电最大功率点跟踪

Unext=Unow
结束
扰动观测法仿真展示：
INC（电导增量法）原理：
在最大功率点处： D(P)/D(V)=0; D(VI)/D(V) =UD(I)/D(V)+ID(V)/D(V)=0
故有：D(I)/D(V)=—I/V
光伏电池阵列P-V特性曲线
电导增量法程序框图
电导增量法仿真展示
变步长电导增量法
主要内容
①了解光伏发电系统的基本组成，认识光伏发电系统的MPPT技 术的必要性，学习了解几种常见的MPPT算法 ②学习使用Psim软件对光伏发电系统进行仿真 ③光伏电池建模 ④制作详细的程序框图，光伏阵列、MPPT算法模块、PWM模 块、DC/DC变换模块。 ⑤总结各个环节发生的问题
独立光伏发电系统组成
课题意义
光伏发电目前与传统的发电模式难以形成竞争最主要的原因是光伏发电 成本昂贵，很难形成大规模的发电系统。为了尽量降低光伏发电的成本，提 高光伏发电的效率显得尤为重要。在自然环境中，电池表面温度的不稳定和 光照强度的改变，都会使得光伏电池板工作状态偏移最大功率点，从而降低
了 传 输 效 率。 通过研究光伏发电MPPT技术能有效解决这一问题。
扰动观测法程序流程图
开始 采样Unow和Inow
计算当前功率 Pnow=Unow*Inow
Pnow = P_old
是
否
否
Pnow > P_old
是
百度文库
Unow > Uold 否
是否
Unow > Uold 是
Unext=Unow+deltU
Unext=Unow-deltU
Unext=Unow+deltU
变步长电导增量法的原理是通过dP/dU的值来判断和确定 步长的系数，当实际工作点偏离最大功率点很大时，增大 步长系数，从而提高跟踪的速度，当实际工作点在最大功 率点附近时，减小步长系数。
step=n×abs（dP/dU） n由系统及系统工作的环境唯一确定，对于特定的系统 在确的环境下有唯一最优的n值
太阳能光伏发电的最大功率点跟踪
姓 名： 李晓东 班 级： 自动化112 学 号： 201110232046
指导老师： 吴卫民
课题背景内容
课题背景
人类社会的发展对于不可再生的化石能源的依赖日趋严重，而化石能源 一方面不可再生，终将面临枯竭的局面，另一方面化石能源在其生产和使用 的过程中都会对生态造成严重的破坏，太阳能作为新能源中最具优点的一种 吸引了世界各国的目光，而光伏发电又是开发利用太阳能极其重要的一种途 径。
Ｓｔｅｐ
Ｓｔｅｐ
Ｄ（Ｋ）＝Ｄ（Ｋ－１）＋ Ｓｔｅｐ
Ｕ（Ｋ－１）＝Ｕ（Ｋ） Ｉ（Ｋ－１）＝Ｉ（Ｋ）
结束
恳请各位老师批评斧正
基于PSIM软件的独立光伏发电系统仿真电路
光伏太阳能电池组件建模
I
VD
Rs
IL
ID Rsh Ish Rl
实际光伏电池等效电路
I=IL—ID—Ish
（1）
ID=I0{exp[q（U+IRs）/ AKT]—1} （2）
Ish =（U+IRs）/ Rsh
（3）
将（2)、（3）代入到（1）可得：
I=IL—I0{exp[q（U+IRs）/ AKT]—1]}—（U+IRs）/ Rsh Im=Isc{1—C1 [exp（Um / C2Uoc）—1]} C1=（1—Im / Isc）exp(—Um / C2Uoc) C2=(Um / Uoc—1)/ ln（1—Im / Isc）
DC/DC变换模块
Vi*IL*Ton =（Vo—Vi）*IL*Toff Vo / Vi = （ Ton+Toff ）/ Toff = T / (T - Ton)
MPPT原理解析
电流/A
曲线Ⅱ 曲线Ⅰ
负载2 B
负载1 A’
B’
A
电 压/V
MPPT算法分析示意图
扰动观测法（P&O）
最大功率点跟踪控制器通过一定的步长来改变输出，这一过程 成为“干扰”，比较干扰对输出的影响，如果输出功率减小， 则改变“干扰”方向，如果输出功率增加，那么继续按照上一 周期的方向继续“干扰”过程
开始
采样U(K)、I(K）
变步长电导增量法程序流程图
计算P（K），dU、dI、dP
Step=n*abs（dP/dU）
Y
dU=0
N
输出电压不变
Y
Y
dI=0 N
dI>0 Ｎ
ＤＩ／ＤＵ＝－Ｉ／Ｕ
Ｙ
输出电压不变
Ｎ
ＤＩ／ＤＵ＞－Ｉ／Ｕ
Ｙ
Ｎ
Ｄ（Ｋ）＝Ｄ（Ｋ－１）－ Ｓｔｅｐ
Ｄ（Ｋ）＝Ｄ（Ｋ－１）＋ Ｄ（Ｋ）＝Ｄ（Ｋ－１）－