基于DFLC的光伏发电MPPT控制策略的研究

摘要

在传统能源日趋紧缺、环境污染日益严重的大背景下,具有广泛性、无限性以及清洁性等基本特点的光伏发电备受世界各国关注,虽然太阳能具备多种发展优势,然而由于光电转换效率低、投资成本又极高使得光伏发电的发展受到极大限制,为此,本文从提高效率角度出发,提出了一种基于双模糊逻辑控制的最大功率跟踪控制算法,使得光伏阵列在任何情况下皆输出最大能量,提高了太阳能电池的利用率,这对于光伏发电的实际应用具有重要意义。
　　 文章首先介绍了光伏发电的研究背景及意义,分析了光伏发电系统的构成及应用,接着介绍了光伏电池的特性,分别从光伏电池的工作原理、等效工作电路及其输出特性三方面进行详细分析,然后在MATLAB/SIMULINK环境下建立了光伏电池仿真模型,分析了光照强度和工作温度对其输出特性的影响。在此基础上,介绍了光伏发电系统的最大功率跟踪的工作原理和实现方法,详细分析了目前常用的最大功率跟踪控制算法,并列出各种算法的优缺点。针对在传统的最大功率跟踪控制中,存在不可忽视的响应慢和最大功率点振荡问题,文章提出了双模糊逻辑最大功率跟踪控制算法并进行了详细设计,在计算了所选Boost变换器主电路器件参数的基础上,利用MATLAB软件搭建了光伏发电系统最大功率跟踪控制模型,仿真验证了该方法动态响应性能良好,功率变化波动小,到达稳态后几乎没有波动,跟踪误差低,整体效果良好,将其应用于太阳能光伏发电系统中进行最大功率点跟踪是可行的。