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基于增量电导的MPPT技术优化探究

时间:2023-06-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:增量电导技术是光伏系统中最常用的MPPT[21,27-29]。该技术基于这样一个事实:瞬时电导值I/V和增量电导值ΔI/ΔV之和在MPP处为零,MPP的右侧为负,左侧为正。图1.17 增量电导算法流程如果电流和电压的变化同时为零,参考电流就无需增减。图13.2.60 截面草图图1.18 基于增量电导的MPPT的工作点轨迹选择步长是精确稳定跟踪和动态响应之间的折中方案,如图1.18所示。图1.19 光伏阵列的归一化I-V、P-V和|dP/dV|特性

基于增量电导的MPPT技术优化探究

增量电导技术是光伏系统中最常用的MPPT[21,27-29]。该技术基于这样一个事实:瞬时电导值I/V和增量电导值ΔIV之和在MPP处为零,MPP的右侧为负,左侧为正。图1.17所示为增量电导技术的算法流程。

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图1.17 增量电导算法流程

如果电流和电压的变化同时为零,参考电流就无需增减。如果电流没有变化而电压变化为正,参考电流就应增大。同样,如果电流没有变化而电压变化为负,参考电流就应减小。如果电流变化为零,而ΔVI=-V/I,光伏系统工作在MPP上。如果ΔVI≠-V/I而且ΔVI>-V/I,参考电流应该减小。不过,如果ΔVI≠-V/I而且ΔVI<-V/I,参考电流就应该增大,以跟踪MPP。

实际上,由于噪声和误差的因素,要满足ΔIV=-I/V条件可能会非常困难[30]。因此,这种情况可以通过下式的良好逼近得到满足:

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式中 ε——一个极小的正值。

基于这种算法,工作点要么是位于BC间隔之间,要么是在AB和CD之间振荡,如图1.18所示。

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图1.18 基于增量电导的MPPT的工作点轨迹(www.xing528.com)

选择步长(ΔVref)是精确稳定跟踪和动态响应之间的折中方案,如图1.18所示。如果选择更大的步长来实现更快的动态响应,那么跟踪精度就会降低,同时跟踪点也会在MPP左右振荡。另一方面,如果选择了较小的步长,那么跟踪精度就会提高。与此同时,需要达到MPP的持续时间也将增长[31]

光伏阵列的归一化I-VP-VP-V特性的绝对导数如图1.19所示。

从这些特性可以看出,当达到MPP时,|dP/dV|下降,当工作点离开MPP时,|dP/dV|则会增大。这种关系可表示为

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为了得到工作MPP,应计算dP/dV

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dP/dV可以通过仅测量光伏阵列的增量电导和瞬时电导获得,即ΔIVI/V[27]

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图1.19 光伏阵列的归一化I-VP-V和|dP/dV|特性

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