光伏系统在局部阴影条件下基于粒子群算法的最大功率跟踪技术的研究

来源 :山东工业大学 山东大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:catknight
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随着社会生产能力的提高,能源需求不断增加,能源危机也与日俱增。在可再生能源中太阳能因其具有储量大,清洁环保等特点,成为最具开发潜力的能源。但是光伏发电存在以下主要问题:首先,在局部阴影情况下,PV曲线表现出多峰性,传统的最大功率跟踪方法容易陷入局部最优的错误,跟踪结果精度低,收敛速度慢。其次,由于独立光伏发电系统所处环境恶劣,影响能量吸收单元的因素例如光照强度、温度容易发生变化,PV曲线呈现多峰性也会降低传统最大功率跟踪方法的有效性。  本文以MPPT问题为研究对象,对光伏模型运行特点进行了初步研究以探索不同光照强度条件对光伏模型的电流-电压和功率-电压特性的影响,从而得出适用于光伏模型的全局最大功率跟踪算法的运算要求,  该系统包含一组串联的光伏模块、一个用于实现PSO算法的DC-DC变换器,模型方案通过S-函数生成器中编译一些预置函数实现。首先,光伏电池输出电压电流值通过电压传感器和电流传感器获取并作为MPPT控制的输入,然后利用这些参数根据MPPT算法来跟踪光伏电池的最大功率点,MPPT模块的输出作为DC-DC变换器控制的参数输入,其可能为电压参数或者占空比。DC-DC变换器有助于保持电压工作在最大功率点处,通过改变DC-DC变换器的占空比,Boost变换器可以提高电压使其工作在最大功率点。DC-DC变换器连接在光伏电池和负载之间。  在变化的大气条件下,仿真结果与采用其他算法得到的MPPT进行了比较,结果表明,相比以前提出的全局MPPT技术,本算法能以更少的搜索步骤检测到全局MPP。从而在全局最大功率跟踪过程中最大限度地减少了功率损耗,并且它能够在一个合理的时间内达到预期效果。
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