基于光伏陣列最大功率跟蹤仿真研究

徐菲等

摘要：基于Matlab仿真環(huán)境，通過(guò)光伏電池的物理模型搭建光伏陣列，仿真模擬不同太陽(yáng)輻射強(qiáng)度時(shí)光伏陣列的I-U和P-U特性曲線，驗(yàn)證模型的可行性和合理性。針對(duì)太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)中MPPT算法的不足，提出一種步長(zhǎng)變化的滯環(huán)比較干擾觀察法，克服經(jīng)典擾動(dòng)觀測(cè)法存在的振蕩和誤判問(wèn)題，仿真結(jié)果證明了該方法的有效性。

關(guān)鍵詞：光伏陣列模型；MPPT；干擾觀測(cè)法；Matlab仿真

中圖分類號(hào)：TM914.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-1161（2014）02-0041-03

根據(jù)光伏陣列的等效電路，在Matlab中搭建太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)仿真模型，根據(jù)仿真結(jié)果確定光伏陣列的I-U和P-U特性曲線受日照強(qiáng)度影響情況。在不同的外界條件下，光伏電池可運(yùn)行在唯一的最大功率點(diǎn)（Maximum Power Point，MPP）上。現(xiàn)提出一種步長(zhǎng)變化的滯環(huán)比較干擾觀察法，在外界環(huán)境發(fā)生變化時(shí)實(shí)現(xiàn)最大功率點(diǎn)的快速跟蹤。

1 光伏陣列等效電路

光伏電池實(shí)際上相當(dāng)于一個(gè)大面積平面二極管，其工作原理可由單二極管等效電路圖（見(jiàn)圖1）來(lái)描述。圖1中，RL為光伏電池的外接負(fù)載；UL為負(fù)載電壓；IL為負(fù)載電流。

Iph表示太陽(yáng)能電池板經(jīng)過(guò)光照后產(chǎn)生的電流；二極管表示一個(gè)P-N結(jié)二極管；Rsh和Rs分別表示內(nèi)部等效的并聯(lián)和串聯(lián)電阻，一般分析時(shí)認(rèn)為Rsh很大、Rs很小，簡(jiǎn)化分析可對(duì)二者忽略不計(jì)。

由等效電路圖得到光伏電池板在不同光照條件下輸出的I-V數(shù)學(xué)公式：

I=Iph-Isatexp

-1- （1）

式中：I為光伏電池板的輸出電流；V為光伏電池板的輸出電壓；q為一個(gè)電子所含的電荷量（1.6×10-19C）；K為玻爾茲曼常數(shù)；n為光伏電板的理想因數(shù)；Isat為光伏電板的逆向飽和電流。

Isat可以表示為：

Isat=Irr

exp

- （2）

式中：Tr為光伏電池板的參考溫度；Irr為光伏電池在溫度Tr=0 K時(shí)的逆向飽和電流；Egap為半導(dǎo)體材料跨越所需要的能量。

從式（2）可以看出，Isat是關(guān)于溫度T的函數(shù)。

光伏電池板產(chǎn)生的Iph同樣隨日照強(qiáng)度和溫度的變化而變化。Iph表達(dá)式為：

Iph=Iscr

-（T-Tr）×si （3）

式中：Iscr為光伏電池在參考溫度和1 kW/m2日照條件下的短路電流值；Ki為光伏電池板短路電流的溫度系數(shù)；si為太陽(yáng)的日照強(qiáng)度。

根據(jù)式（1）可以計(jì)算出光伏電池板的輸出功率P，即：

P=VI=VIph-VIsatexp

-1-V （4）

根據(jù)上述數(shù)學(xué)模型搭建光伏陣列仿真模型，其具體的封裝圖如圖2所示。

當(dāng)溫度T=25 ℃、光照強(qiáng)度分別為1 000，800，600 W/m2時(shí)，得到的光伏電池I-U和P-U特性曲線如圖3所示。圖3（a）為光伏陣列在不同光照強(qiáng)度下的I-U特性曲線，表明光伏電池既不是恒壓源也不是恒流源，而是一種非線性直流電源，其輸出電流在大部分工作電壓范圍內(nèi)近似于恒定值，在接近開(kāi)路電壓時(shí)，電流急劇下降。圖（b）為光伏陣列在不同輻照度下的P-U特性曲線，表明如果光伏陣列跟蹤在不同光照強(qiáng)度下的最大功率電壓點(diǎn)，可以最大限度地提高光伏陣列的能量利用率。光照強(qiáng)度越大，光伏陣列的輸出電流越大，但開(kāi)路電壓的變化不大。其輸出特性符合理論分析，說(shuō)明光伏電池的仿真模型合理。

2 最大功率跟蹤控制

擾動(dòng)觀察法是最常用的一種自尋優(yōu)搜索控制方法，一般存在最大功率點(diǎn)附近的振蕩和誤判問(wèn)題，而誤判過(guò)程實(shí)質(zhì)上是一種外部環(huán)境動(dòng)態(tài)變化時(shí)產(chǎn)生的振蕩。抑制振蕩采用具有非線性特性的環(huán)控制策略，當(dāng)功率在所設(shè)的滯環(huán)內(nèi)出現(xiàn)波動(dòng)時(shí)，光伏電池的工作電壓保持不變；只有當(dāng)功率波動(dòng)超出所設(shè)的滯環(huán)時(shí)，光伏電池才按照一定規(guī)律改變工作點(diǎn)電壓。滯環(huán)可以有效抑制擾動(dòng)觀察法出現(xiàn)振蕩和誤判現(xiàn)象。

在擾動(dòng)觀測(cè)法的MPPT過(guò)程中，已知點(diǎn)A（當(dāng)前工作點(diǎn)）和B點(diǎn)（按照上一步判斷給出的方向?qū)⒁獪y(cè)量的點(diǎn)），則增加的另一點(diǎn)C有2個(gè)選擇，即B點(diǎn)反方向兩個(gè)步長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的工作點(diǎn)或正方向一個(gè)步長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的工作點(diǎn)。PC，PA，PB分別為C，A，B三點(diǎn)的功率。PA>PC及PB≥PA時(shí)，記為“+”；反之，均記為“-”。

基于滯環(huán)的電壓擾動(dòng)規(guī)則為：1） 兩次擾動(dòng)的功率比較均為“+”，即PB≥PA且PA>PC，電壓值保持原方向擾動(dòng)；2） 兩次擾動(dòng)的功率比較均為“-”，即PBPA，可能已經(jīng)達(dá)到最大功率點(diǎn)或者外部輻照度變化很快，電壓值不變。

3 建模仿真驗(yàn)證

光伏電池的參數(shù)為：開(kāi)路電壓Uocs=21.7 V，短路電流Iscs=4.8 A。基于Boost硬件電路，采用MOSFET作為開(kāi)關(guān)元件搭建的仿真模型如圖4所示。仿真采用變步長(zhǎng)算法ode23tb，從0 s開(kāi)始仿真到0.01 s結(jié)束。t=0.004 s時(shí)輻照度由1 000 W/m2 突降到800 W/m2時(shí)的仿真結(jié)果如圖5所示。

由圖4和圖5可知，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，光伏陣列能快速實(shí)現(xiàn)最大功率跟蹤；當(dāng)光照強(qiáng)度在0.004 s發(fā)生突變后，系統(tǒng)快速動(dòng)作并重新恢復(fù)穩(wěn)定狀態(tài)，與分析比較結(jié)果吻合，驗(yàn)證了該方法的有效性和準(zhǔn)確性。

4 結(jié)論

在Matlab/Simulink建立仿真模型，對(duì)光伏陣列的輸出特性進(jìn)行詳細(xì)分析，并通過(guò)合理設(shè)置參數(shù)，對(duì)不同輻照度下的光伏陣列輸出特性進(jìn)行仿真，證明了模型的可行性。同時(shí)，在此基礎(chǔ)上提出基于步長(zhǎng)變化的滯環(huán)比較擾動(dòng)觀察法。該算法通過(guò)雙向擾動(dòng)保證動(dòng)作具有可靠性，避免誤判的發(fā)生，同時(shí)在搜索過(guò)程中不斷調(diào)整搜索步長(zhǎng)，有效抑制了最大功率點(diǎn)附近的振蕩。仿真結(jié)果表明，該算法具有很好的跟蹤速度和精度，能克服光伏組件非線性特征、提高光伏系統(tǒng)發(fā)電效率，是一種比較理想的控制方法，且具有一定的通用性，但其穩(wěn)定性方面還需要改進(jìn)。

摘要：基于Matlab仿真環(huán)境，通過(guò)光伏電池的物理模型搭建光伏陣列，仿真模擬不同太陽(yáng)輻射強(qiáng)度時(shí)光伏陣列的I-U和P-U特性曲線，驗(yàn)證模型的可行性和合理性。針對(duì)太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)中MPPT算法的不足，提出一種步長(zhǎng)變化的滯環(huán)比較干擾觀察法，克服經(jīng)典擾動(dòng)觀測(cè)法存在的振蕩和誤判問(wèn)題，仿真結(jié)果證明了該方法的有效性。

關(guān)鍵詞：光伏陣列模型；MPPT；干擾觀測(cè)法；Matlab仿真

中圖分類號(hào)：TM914.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-1161（2014）02-0041-03

根據(jù)光伏陣列的等效電路，在Matlab中搭建太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)仿真模型，根據(jù)仿真結(jié)果確定光伏陣列的I-U和P-U特性曲線受日照強(qiáng)度影響情況。在不同的外界條件下，光伏電池可運(yùn)行在唯一的最大功率點(diǎn)（Maximum Power Point，MPP）上。現(xiàn)提出一種步長(zhǎng)變化的滯環(huán)比較干擾觀察法，在外界環(huán)境發(fā)生變化時(shí)實(shí)現(xiàn)最大功率點(diǎn)的快速跟蹤。

1 光伏陣列等效電路

光伏電池實(shí)際上相當(dāng)于一個(gè)大面積平面二極管，其工作原理可由單二極管等效電路圖（見(jiàn)圖1）來(lái)描述。圖1中，RL為光伏電池的外接負(fù)載；UL為負(fù)載電壓；IL為負(fù)載電流。

Iph表示太陽(yáng)能電池板經(jīng)過(guò)光照后產(chǎn)生的電流；二極管表示一個(gè)P-N結(jié)二極管；Rsh和Rs分別表示內(nèi)部等效的并聯(lián)和串聯(lián)電阻，一般分析時(shí)認(rèn)為Rsh很大、Rs很小，簡(jiǎn)化分析可對(duì)二者忽略不計(jì)。

由等效電路圖得到光伏電池板在不同光照條件下輸出的I-V數(shù)學(xué)公式：

I=Iph-Isatexp

-1- （1）

式中：I為光伏電池板的輸出電流；V為光伏電池板的輸出電壓；q為一個(gè)電子所含的電荷量（1.6×10-19C）；K為玻爾茲曼常數(shù)；n為光伏電板的理想因數(shù)；Isat為光伏電板的逆向飽和電流。

Isat可以表示為：

Isat=Irr

exp

- （2）

式中：Tr為光伏電池板的參考溫度；Irr為光伏電池在溫度Tr=0 K時(shí)的逆向飽和電流；Egap為半導(dǎo)體材料跨越所需要的能量。

從式（2）可以看出，Isat是關(guān)于溫度T的函數(shù)。

光伏電池板產(chǎn)生的Iph同樣隨日照強(qiáng)度和溫度的變化而變化。Iph表達(dá)式為：

Iph=Iscr

-（T-Tr）×si （3）

式中：Iscr為光伏電池在參考溫度和1 kW/m2日照條件下的短路電流值；Ki為光伏電池板短路電流的溫度系數(shù)；si為太陽(yáng)的日照強(qiáng)度。

根據(jù)式（1）可以計(jì)算出光伏電池板的輸出功率P，即：

P=VI=VIph-VIsatexp

-1-V （4）

根據(jù)上述數(shù)學(xué)模型搭建光伏陣列仿真模型，其具體的封裝圖如圖2所示。

當(dāng)溫度T=25 ℃、光照強(qiáng)度分別為1 000，800，600 W/m2時(shí)，得到的光伏電池I-U和P-U特性曲線如圖3所示。圖3（a）為光伏陣列在不同光照強(qiáng)度下的I-U特性曲線，表明光伏電池既不是恒壓源也不是恒流源，而是一種非線性直流電源，其輸出電流在大部分工作電壓范圍內(nèi)近似于恒定值，在接近開(kāi)路電壓時(shí)，電流急劇下降。圖（b）為光伏陣列在不同輻照度下的P-U特性曲線，表明如果光伏陣列跟蹤在不同光照強(qiáng)度下的最大功率電壓點(diǎn)，可以最大限度地提高光伏陣列的能量利用率。光照強(qiáng)度越大，光伏陣列的輸出電流越大，但開(kāi)路電壓的變化不大。其輸出特性符合理論分析，說(shuō)明光伏電池的仿真模型合理。

2 最大功率跟蹤控制

擾動(dòng)觀察法是最常用的一種自尋優(yōu)搜索控制方法，一般存在最大功率點(diǎn)附近的振蕩和誤判問(wèn)題，而誤判過(guò)程實(shí)質(zhì)上是一種外部環(huán)境動(dòng)態(tài)變化時(shí)產(chǎn)生的振蕩。抑制振蕩采用具有非線性特性的環(huán)控制策略，當(dāng)功率在所設(shè)的滯環(huán)內(nèi)出現(xiàn)波動(dòng)時(shí)，光伏電池的工作電壓保持不變；只有當(dāng)功率波動(dòng)超出所設(shè)的滯環(huán)時(shí)，光伏電池才按照一定規(guī)律改變工作點(diǎn)電壓。滯環(huán)可以有效抑制擾動(dòng)觀察法出現(xiàn)振蕩和誤判現(xiàn)象。

在擾動(dòng)觀測(cè)法的MPPT過(guò)程中，已知點(diǎn)A（當(dāng)前工作點(diǎn)）和B點(diǎn)（按照上一步判斷給出的方向?qū)⒁獪y(cè)量的點(diǎn)），則增加的另一點(diǎn)C有2個(gè)選擇，即B點(diǎn)反方向兩個(gè)步長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的工作點(diǎn)或正方向一個(gè)步長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的工作點(diǎn)。PC，PA，PB分別為C，A，B三點(diǎn)的功率。PA>PC及PB≥PA時(shí)，記為“+”；反之，均記為“-”。

基于滯環(huán)的電壓擾動(dòng)規(guī)則為：1） 兩次擾動(dòng)的功率比較均為“+”，即PB≥PA且PA>PC，電壓值保持原方向擾動(dòng)；2） 兩次擾動(dòng)的功率比較均為“-”，即PBPA，可能已經(jīng)達(dá)到最大功率點(diǎn)或者外部輻照度變化很快，電壓值不變。

3 建模仿真驗(yàn)證

光伏電池的參數(shù)為：開(kāi)路電壓Uocs=21.7 V，短路電流Iscs=4.8 A。基于Boost硬件電路，采用MOSFET作為開(kāi)關(guān)元件搭建的仿真模型如圖4所示。仿真采用變步長(zhǎng)算法ode23tb，從0 s開(kāi)始仿真到0.01 s結(jié)束。t=0.004 s時(shí)輻照度由1 000 W/m2 突降到800 W/m2時(shí)的仿真結(jié)果如圖5所示。

由圖4和圖5可知，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，光伏陣列能快速實(shí)現(xiàn)最大功率跟蹤；當(dāng)光照強(qiáng)度在0.004 s發(fā)生突變后，系統(tǒng)快速動(dòng)作并重新恢復(fù)穩(wěn)定狀態(tài)，與分析比較結(jié)果吻合，驗(yàn)證了該方法的有效性和準(zhǔn)確性。

4 結(jié)論

在Matlab/Simulink建立仿真模型，對(duì)光伏陣列的輸出特性進(jìn)行詳細(xì)分析，并通過(guò)合理設(shè)置參數(shù)，對(duì)不同輻照度下的光伏陣列輸出特性進(jìn)行仿真，證明了模型的可行性。同時(shí)，在此基礎(chǔ)上提出基于步長(zhǎng)變化的滯環(huán)比較擾動(dòng)觀察法。該算法通過(guò)雙向擾動(dòng)保證動(dòng)作具有可靠性，避免誤判的發(fā)生，同時(shí)在搜索過(guò)程中不斷調(diào)整搜索步長(zhǎng)，有效抑制了最大功率點(diǎn)附近的振蕩。仿真結(jié)果表明，該算法具有很好的跟蹤速度和精度，能克服光伏組件非線性特征、提高光伏系統(tǒng)發(fā)電效率，是一種比較理想的控制方法，且具有一定的通用性，但其穩(wěn)定性方面還需要改進(jìn)。

摘要：基于Matlab仿真環(huán)境，通過(guò)光伏電池的物理模型搭建光伏陣列，仿真模擬不同太陽(yáng)輻射強(qiáng)度時(shí)光伏陣列的I-U和P-U特性曲線，驗(yàn)證模型的可行性和合理性。針對(duì)太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)中MPPT算法的不足，提出一種步長(zhǎng)變化的滯環(huán)比較干擾觀察法，克服經(jīng)典擾動(dòng)觀測(cè)法存在的振蕩和誤判問(wèn)題，仿真結(jié)果證明了該方法的有效性。

關(guān)鍵詞：光伏陣列模型；MPPT；干擾觀測(cè)法；Matlab仿真

中圖分類號(hào)：TM914.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-1161（2014）02-0041-03

根據(jù)光伏陣列的等效電路，在Matlab中搭建太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)仿真模型，根據(jù)仿真結(jié)果確定光伏陣列的I-U和P-U特性曲線受日照強(qiáng)度影響情況。在不同的外界條件下，光伏電池可運(yùn)行在唯一的最大功率點(diǎn)（Maximum Power Point，MPP）上。現(xiàn)提出一種步長(zhǎng)變化的滯環(huán)比較干擾觀察法，在外界環(huán)境發(fā)生變化時(shí)實(shí)現(xiàn)最大功率點(diǎn)的快速跟蹤。

1 光伏陣列等效電路

光伏電池實(shí)際上相當(dāng)于一個(gè)大面積平面二極管，其工作原理可由單二極管等效電路圖（見(jiàn)圖1）來(lái)描述。圖1中，RL為光伏電池的外接負(fù)載；UL為負(fù)載電壓；IL為負(fù)載電流。

Iph表示太陽(yáng)能電池板經(jīng)過(guò)光照后產(chǎn)生的電流；二極管表示一個(gè)P-N結(jié)二極管；Rsh和Rs分別表示內(nèi)部等效的并聯(lián)和串聯(lián)電阻，一般分析時(shí)認(rèn)為Rsh很大、Rs很小，簡(jiǎn)化分析可對(duì)二者忽略不計(jì)。

由等效電路圖得到光伏電池板在不同光照條件下輸出的I-V數(shù)學(xué)公式：

I=Iph-Isatexp

-1- （1）

式中：I為光伏電池板的輸出電流；V為光伏電池板的輸出電壓；q為一個(gè)電子所含的電荷量（1.6×10-19C）；K為玻爾茲曼常數(shù)；n為光伏電板的理想因數(shù)；Isat為光伏電板的逆向飽和電流。

Isat可以表示為：

Isat=Irr

exp

- （2）

式中：Tr為光伏電池板的參考溫度；Irr為光伏電池在溫度Tr=0 K時(shí)的逆向飽和電流；Egap為半導(dǎo)體材料跨越所需要的能量。

從式（2）可以看出，Isat是關(guān)于溫度T的函數(shù)。

光伏電池板產(chǎn)生的Iph同樣隨日照強(qiáng)度和溫度的變化而變化。Iph表達(dá)式為：

Iph=Iscr

-（T-Tr）×si （3）

式中：Iscr為光伏電池在參考溫度和1 kW/m2日照條件下的短路電流值；Ki為光伏電池板短路電流的溫度系數(shù)；si為太陽(yáng)的日照強(qiáng)度。

根據(jù)式（1）可以計(jì)算出光伏電池板的輸出功率P，即：

P=VI=VIph-VIsatexp

-1-V （4）

根據(jù)上述數(shù)學(xué)模型搭建光伏陣列仿真模型，其具體的封裝圖如圖2所示。

當(dāng)溫度T=25 ℃、光照強(qiáng)度分別為1 000，800，600 W/m2時(shí)，得到的光伏電池I-U和P-U特性曲線如圖3所示。圖3（a）為光伏陣列在不同光照強(qiáng)度下的I-U特性曲線，表明光伏電池既不是恒壓源也不是恒流源，而是一種非線性直流電源，其輸出電流在大部分工作電壓范圍內(nèi)近似于恒定值，在接近開(kāi)路電壓時(shí)，電流急劇下降。圖（b）為光伏陣列在不同輻照度下的P-U特性曲線，表明如果光伏陣列跟蹤在不同光照強(qiáng)度下的最大功率電壓點(diǎn)，可以最大限度地提高光伏陣列的能量利用率。光照強(qiáng)度越大，光伏陣列的輸出電流越大，但開(kāi)路電壓的變化不大。其輸出特性符合理論分析，說(shuō)明光伏電池的仿真模型合理。

2 最大功率跟蹤控制

擾動(dòng)觀察法是最常用的一種自尋優(yōu)搜索控制方法，一般存在最大功率點(diǎn)附近的振蕩和誤判問(wèn)題，而誤判過(guò)程實(shí)質(zhì)上是一種外部環(huán)境動(dòng)態(tài)變化時(shí)產(chǎn)生的振蕩。抑制振蕩采用具有非線性特性的環(huán)控制策略，當(dāng)功率在所設(shè)的滯環(huán)內(nèi)出現(xiàn)波動(dòng)時(shí)，光伏電池的工作電壓保持不變；只有當(dāng)功率波動(dòng)超出所設(shè)的滯環(huán)時(shí)，光伏電池才按照一定規(guī)律改變工作點(diǎn)電壓。滯環(huán)可以有效抑制擾動(dòng)觀察法出現(xiàn)振蕩和誤判現(xiàn)象。

在擾動(dòng)觀測(cè)法的MPPT過(guò)程中，已知點(diǎn)A（當(dāng)前工作點(diǎn)）和B點(diǎn)（按照上一步判斷給出的方向?qū)⒁獪y(cè)量的點(diǎn)），則增加的另一點(diǎn)C有2個(gè)選擇，即B點(diǎn)反方向兩個(gè)步長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的工作點(diǎn)或正方向一個(gè)步長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的工作點(diǎn)。PC，PA，PB分別為C，A，B三點(diǎn)的功率。PA>PC及PB≥PA時(shí)，記為“+”；反之，均記為“-”。

基于滯環(huán)的電壓擾動(dòng)規(guī)則為：1） 兩次擾動(dòng)的功率比較均為“+”，即PB≥PA且PA>PC，電壓值保持原方向擾動(dòng)；2） 兩次擾動(dòng)的功率比較均為“-”，即PBPA，可能已經(jīng)達(dá)到最大功率點(diǎn)或者外部輻照度變化很快，電壓值不變。

3 建模仿真驗(yàn)證

光伏電池的參數(shù)為：開(kāi)路電壓Uocs=21.7 V，短路電流Iscs=4.8 A。基于Boost硬件電路，采用MOSFET作為開(kāi)關(guān)元件搭建的仿真模型如圖4所示。仿真采用變步長(zhǎng)算法ode23tb，從0 s開(kāi)始仿真到0.01 s結(jié)束。t=0.004 s時(shí)輻照度由1 000 W/m2 突降到800 W/m2時(shí)的仿真結(jié)果如圖5所示。

由圖4和圖5可知，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，光伏陣列能快速實(shí)現(xiàn)最大功率跟蹤；當(dāng)光照強(qiáng)度在0.004 s發(fā)生突變后，系統(tǒng)快速動(dòng)作并重新恢復(fù)穩(wěn)定狀態(tài)，與分析比較結(jié)果吻合，驗(yàn)證了該方法的有效性和準(zhǔn)確性。

4 結(jié)論

在Matlab/Simulink建立仿真模型，對(duì)光伏陣列的輸出特性進(jìn)行詳細(xì)分析，并通過(guò)合理設(shè)置參數(shù)，對(duì)不同輻照度下的光伏陣列輸出特性進(jìn)行仿真，證明了模型的可行性。同時(shí)，在此基礎(chǔ)上提出基于步長(zhǎng)變化的滯環(huán)比較擾動(dòng)觀察法。該算法通過(guò)雙向擾動(dòng)保證動(dòng)作具有可靠性，避免誤判的發(fā)生，同時(shí)在搜索過(guò)程中不斷調(diào)整搜索步長(zhǎng)，有效抑制了最大功率點(diǎn)附近的振蕩。仿真結(jié)果表明，該算法具有很好的跟蹤速度和精度，能克服光伏組件非線性特征、提高光伏系統(tǒng)發(fā)電效率，是一種比較理想的控制方法，且具有一定的通用性，但其穩(wěn)定性方面還需要改進(jìn)。