直流微电网光伏发电最大功率点追踪方法-钱霞

ElectricPowerAutomationEquipmentVol．32No．6Jun.2012326201260，。（PV），PV；（DC／DC）PV，。，PV，PV，PV（MPPT）［1-8］。MPPTPV、，，，。PV［1,3,9-11］。［1］MPPT，PV，MPPT。［3］PV（DC／AC）PV，2MPPTPV，，。［5-7］PV，。［9-11］PVMPPT，PV、。［12-13］，DC／DC、PV，PVMPPT，PV，，，。1PVPV1，PV。PVDC／DC，（AC／DC）；、。、、。，，，、、，。、DC／AC2，［12］、。2PVMPPT2.1PVDC／DCPVDC／DCBoostBuck：2011－08－19；：2012－03－23：（210GGX10706）ProjectsupportedbytheKeyScienceandTechnologyProjectofShandongProvince（210GGX10706）1，2，3，3，3（1.，100031；2.，443002；3.，250061）：，，，；，，，。MATLAB。：；；；；；：TM615；TM761：A：1006－6047（2012）06－0090－04PV…DC／DCDC／DCAC／DCAC／DCDC／DCDC／DCDC／ACDC／ACAC／DC／ACAC／DCKPCC1PV、Fig.1AC／DCmicrogridmainlybasedonPVgenerationPV。BoostPV，DC／AC；BuckPV，，。1PVDC／AC，PV，PVBoost。Boost，DC／DC。BoostPV，，2［14］。BoostC1、C2（RC1、RC2），PVupv，ubus，upv、ubusd［14］：upv=d′ubus+d′uF+（RL+d′RF+dRon）IL（1），IL；RL；uFRF；RonS；d′=1－d。，RL、RF、Ron，PV，ILubus，（1）。uF，。ubus。，（1）：upv≈cd′（2），cubusuF，。，PVBoostupvd（d′）。2.2MPPTMPPTPVupvipv，MPPT，iL，PI（PWM）S，PV，PV，2。MPPTipv，dipvMPPT，PV。PVP-U3，PV（）M，；M，，，M。P-UK：Kn+1=△Ppv（n＋1）△upv（n＋1）=△（upv（n＋1）ipv（n＋1））upv（n＋1）-upv（n）＝upv（n＋1）△ipv（n＋1）+ipv（n＋1）△upv（n＋1）△upv（n＋1）（3）（2）（3），，△d（△d0），：Kn+1=（1－dn+1）（ipv（n＋1）-ipv（n））－ipv（n＋1）△d-△d：Kn+1=αn+1-△d（4）PVMPPT。1t1，d1，PVipv1。2d2=d1+△d，t2ipv2。3（4）α2，：a.α20，K2，t2PVM（B），，，d3=d2+△d；b.α20，K2，t2PVM（A），，，d3=d2-△d；c.α2=0，K2=0，t2PVM，d2。，K，，K，P-U，MK，，，αnKn，，c：αn≤ε（αn、Kn，ε），，dn。PVipv，2BoostMPPTFig.2TopologyofBoostconverterwithparasiticparametersandtraditionalMPPTPVipvRLLcRFiDiLRC2C1paRonisSPWMRC1C2uFubusupvMPPTupvipvipvrefPI+--+50001002003004001248Ppv／kWupv／VPmaxMAB3PVP-UFig.3P-UcurveofPV，：6d1、△d、δ、εipv（n）ipv（n）－ipvmax＜δ？ipv（n＋1）△ipv（n＋1）＝ipv（n＋1）－ipv（n）αn＋1＝f（ipv（n＋1），△ipv（n＋1），△d，dn＋1）Kn＋1=-αn＋1／△ddn+2=dn+1+sgn（αn＋1）△dn=n+1dn+2=dn+1，PV，ipvmax=ipv（n+1）αn＋1≤ε？YNNY4MPPTFig.4FlowchartofMPPTcontrolalgorithm，ipvipvmaxδ，MPPT，。4。3MATLABPV［15］，1，PVMPPT。：C1、C2RC1、RC2470μF、470μF，5mΩ、5mΩ；L0.2mH，100mΩ；uF0.5V，Ron10mΩ；640V，20kHz，10-6s。Boostd10.65，0.1s（d1），△d0.01，20ms，δ0.5A，ε0.05（αn≤ε）。，ubus、PVipv、upv5。ubus：dipv、upv，，。6PVipv，MPPT。PV，0.3s，12kW；0.545sS1kW／m20.8kW／m2，0.705s，Sipv，MPPT，PV，，ubus，，，。、PVChroma、DSPIPM、、，IPM360V，ChromaPVP-U7。，Boostd0.15，△d0.02，100ms，αn≤0.01，MPPT，7，ubus、PVipvPpv8。6、PVMPPTFig.6Waveformsofinputdutycycle，PVcurrentandMPPT0.201.00.40.60.8861012t／sPpv／kW29ipv／A39340.45d0.650.55800204060290260270280upv／Vt／ms37.92ipv／A37.8037.86642ubus／V638640d0.560.590.570.585ubus，dipv、upvFig.5PVvoltageupvandcurrentipvvs.dutycycledunderstableDCbusvoltageubus3000200300100900600P／WU／V7PVFig.7ParametersofprogrammableDCpowersupply324PVDC／DCPV，P-U，PV，K、PV。，PVMPPT，，。PV，PV，，，，PV。：［1］MIKIHIKOM，TATSUYAK，XUDehong.Asimplemaximumphotovoltaicpowertrackingtechniqueutilizingsysteminherentlimitcyclephenomena［C］∥38thIASAnnualMeetingofIndustryApplicationsConference.SaltLakeCity，USA：［s.n.］，2003：2041-2047．［2］，.［J］.，2006，25（1）：63-67．YANGHaizhu，JINXinmin.ResearchonimprovedmeasureofMPPTcontrolanditsexperimentinagrid-connectedphotovoltaicsystem［J］.AdvancedTechnologyofElectricalEngineeringandEnergy，2006，25（1）：63-67．［3］KWONJungmin，NAMKwanghee，KWONBonghwan.Photovoltaicpowerconditioningsystemwithlineconnection［J］.IEEETransactionsonIndustrialElectronics，2006，53（4）：1048-1054．［4］，，，.［J］.，2008，34（6）：1145-1154．ZHOULin，WUJian，LIQiuhua，etal.Surveyofmaximumpowerpointtrackingtechniquesforphotovoltaicarray［J］.HighVoltageEngineering，2008，34（6）：1145-1154．［5］WANGZitao，CHANGLiuchen，MAOMeiqin.DCvoltagesensorlesscontrolstrategyforthree-phasegrid-connectedinverter［C］∥IEEEPowerElectronicsSpecialistsConference，PESC2008.Rhodes，Greece：IEEE，2008：323-329.［6］GAOFeng，LIDing，POHChiangloh，etal.IndirectDC-linkvoltagecontroloftwo-stagesingle-phasePVinverter［C］∥IEEEEnergyConversionCongressandExposition，ECCE2009.SanJose，USA：IEEE，2009：1166-1172．［7］，，，.［J］.，2010，34（23）：82-86.YUANJianhua，GAOHoulei，GAOFeng，etal.AnindirectDC-linkvoltagecontrolstrategyfortwo-stagethree-phasegrid-connectedinverter［J］.AutomationofElectricPowerSystems，2010，34（23）：82-86.［8］，，.MPPT［J］.，2009，43（10）：47-49．ZHANGChao，HEXiangning，ZHAODean.ResearchonvariableperturbstepMPPTcontrolofphotovoltaicsystem［J］.PowerElectronics，2009，43（10）：47-49．［9］，，，.［J］.，2008，28（7）：21-25．LIQiuhua，ZHOULin，LIUQiang，etal.SimulativeresearchofMPPTforphotovoltaicpowersystem［J］.ElectricPowerAuto-mationEquipment，2008，28（7）：21-25．［10］，，，.／PIDMPPT［J］.，2008，28（10）：92-95．QIAOXinghong，WUBijun，DENGZangao，etal.MPPTofphotovoltaicgenerationsystemusingfuzzy／PIDcontrol［J］．ElectricPowerAutomationEquipment，2008，28（10）：92-95．［11］，，.MPPT［J］.，2010，30（12）：92-96．JIAOYang，SONGQiang，LIUWenhua.Controlstrategyofgrid-connectedphotovoltaicgenerationsystembasedonmodifiedMPPTmethod［J］.ElectricPowerAutomationEquip-ment，2010，30（12）：92-96.［12］LIUXiong，WANGPeng，POHChiangloh.AhybridAC／DCmicro-grid［C］∥InternationalPower&EnergyConference，IPEC2010.Singapore：［s.n.］，2010：746-751.［13］XULie，CHENDong.ControlandoperationofaDCmicrogridwithvariablegenerationandenergystorage［J］.IEEETransonPowerDelivery，2011，26（4）：2513-2522.［14］.DC-DC［D］.：，2004.OUYANGChanglian.Analysis&studyonmodelingofDC-DCswitchingconverter［D］.Nanjing：NanjingUniversityofAero-nauticsandA