【導(dǎo)讀】重視，太陽(yáng)能因?yàn)槠洫?dú)特的優(yōu)勢(shì)而得到世界各國(guó)的廣泛青睞。較低且價(jià)格昂貴，再者光伏發(fā)電系統(tǒng)的前期投入較大，為了提高太陽(yáng)能的普及面，提高效率減少材料所造成的污染問(wèn)題，必須對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)加以有效的控制。總結(jié)這些方法各自?xún)?yōu)缺點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)具體環(huán)境選擇合適的跟蹤方法。括光伏陣列、電力電子變換器、儲(chǔ)能系統(tǒng)和負(fù)載等。本位分析重點(diǎn)側(cè)重光伏電池。光伏電池；最大功率點(diǎn)跟蹤；爬山法；電導(dǎo)增量法；模糊控制；

　　

【正文】 算時(shí)，計(jì)算機(jī)速度較慢，不適宜對(duì)控制要求較高的場(chǎng)合。 4． 3． 3 解析公式法 有些文獻(xiàn)資料也將模糊控制中的控制規(guī)則用解析式描述，通常 一般表達(dá)式為： (1 )u aE a EC? ? ? (41) 其中 :a為修正因子，取值在 0和 l之間 ，其中最簡(jiǎn)單的算法控制規(guī)則為 : ( ) / 2u E EC?? （ 42） 根據(jù)被控對(duì)象的不同還可采用如下表達(dá)式： ( ) / 2u E EC?? ? ? (43) X表示一個(gè)與 X同號(hào)，而絕對(duì)值大于 X的最小整數(shù)。這種方法簡(jiǎn)單易行，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，但 a的取值需要根據(jù)系統(tǒng)的具體情況而 選定。 4． 4 自適應(yīng)占空比法 4． 4． 1 自適應(yīng)占空比擾動(dòng)模糊控制法 通過(guò) 上文的研究 我發(fā)現(xiàn)可以在常規(guī)的爬山法的基礎(chǔ)上提出一種自適應(yīng)占空比擾動(dòng)模糊控制的 MPPT控制算法 [7]。常規(guī)的爬山法的原理是 給輸出電壓一個(gè)擾動(dòng)（電壓增量），通過(guò)計(jì)算功率的大小變化，找到功率的改變方向，然而 其最大的缺點(diǎn)就是存在動(dòng)態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)態(tài)精度達(dá)不到協(xié)調(diào)的矛盾 ,自適應(yīng)占空比擾動(dòng)模糊控 24 制法 就可以 很好的解決上述矛盾 [7]。 4． 4． 2 算法的思路 圖 光伏電池 PV曲線 如 圖 42所示，首先將圖分為三個(gè)區(qū)域 ?、 ?、 ?，明顯 ?區(qū)斜率為正值，?區(qū)斜率為負(fù)值，最大功率點(diǎn)處斜率為零。當(dāng)光伏電池工作點(diǎn)在 ?、 ?兩區(qū)域時(shí) ,在實(shí)際系統(tǒng)中根據(jù)斜率確定其電壓擾動(dòng)值△ V,當(dāng) K值確定后可以大致確定△ V,的大小，在 ?、 ?兩區(qū)域中 K值較大，且 VA VB，可以適當(dāng)加一個(gè)較大的△ V；當(dāng)工作在 ?區(qū)域時(shí)， K值較小，因此，應(yīng)加一個(gè)較小的△ V；快速找到電壓擾動(dòng)值間接上就是提高了最大功率點(diǎn)工作的速度。圖 43為 在 MATLAB/SIMULINK環(huán)境下建立的自適應(yīng)占空比擾動(dòng)模糊控制的仿真模型 。 25 圖 由圖可以看出，算法 MPPT模塊，其輸入為 PV輸出電壓與電流，其輸出為 boost電路占空比的參考電壓。考慮到在大多數(shù)情況下，光伏電池經(jīng)過(guò) boost電路后將對(duì)蓄電池充電或者連接到逆變器的直流側(cè)，在相對(duì)較小的系統(tǒng)采樣時(shí)間內(nèi)， boost電路的輸出電壓變化很小，可視為恒定，故其負(fù)載在最大功率跟蹤實(shí)驗(yàn)中用一個(gè)恒壓源串聯(lián)一個(gè)電阻來(lái)模擬。 事實(shí)上，即使 boost電路輸出電壓發(fā)生一定的變化，光伏電池仍然能夠保持最大功 率跟蹤輸出。但是考慮到 boost電路占空比的限制，其輸出電壓不可能無(wú)限制上升，否則會(huì)導(dǎo)致占空比過(guò)大而失調(diào)。 運(yùn)行后可以得到波形圖 圖 可以發(fā)現(xiàn)，將模糊邏輯控制應(yīng)用于光伏電池最大功率點(diǎn)的跟蹤不僅跟蹤迅速，而且到達(dá)最大功率點(diǎn)后基本沒(méi)有波動(dòng)，即具有良好的動(dòng)、穩(wěn)態(tài)性能。此外，參數(shù)的計(jì)算方法也沒(méi)有前述的擾動(dòng)法和導(dǎo)納法那么繁瑣。并且模糊控制技術(shù)已經(jīng)日漸成熟，它的實(shí)現(xiàn)并不復(fù)雜。由此可見(jiàn)，將模糊邏輯技術(shù)應(yīng)用于最大功率點(diǎn)跟蹤控制是可行的，并取得了良好的控制性性能。 26 4． 5小結(jié) 光伏 陣列的 輸出特性 明顯 的非線性性質(zhì)。 輸出受外界環(huán)境影響大。 如何盡可能的提高太陽(yáng)能的效率 ， 專(zhuān)家學(xué)者 在理論上和實(shí)踐上提出了光伏電池陣列的最大功率點(diǎn)跟蹤 這一課題 。 太陽(yáng)能的廣泛利用前景更加速了人們對(duì)這一課題的突破，相信在不久的將來(lái)這一問(wèn)題終將被人攻克。 本章中在爬山法和導(dǎo)納法的基礎(chǔ)上提出了一種改進(jìn)的，具有在線參數(shù)調(diào)整功能的自適應(yīng)占空比擾動(dòng)模糊控制法。 能夠 保證動(dòng)、穩(wěn)態(tài)性能 的同時(shí)又提高了跟蹤速度 ， 當(dāng)然隨著科技的發(fā)展，當(dāng)前的技術(shù)以及新的技術(shù)都將得到長(zhǎng)足的發(fā)展。 27 第五章 總結(jié)與展望 5． 1總結(jié) 隨著能源危機(jī)的日益臨近，人們也加快了研究太陽(yáng)能的步伐 。地球所接受到的 有效地太陽(yáng)能，雖然僅僅只 占太陽(yáng)表面發(fā)出的全部能量的二十億分之一左右，但是這些能量相當(dāng)于全球所需總能量的 3～ 4萬(wàn)倍，可謂取之不盡、用之不竭。而且 電能是目前 世界上使用最廣泛的能源利用形式，把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能 無(wú)疑是利用太陽(yáng)能的一種 最 有效途徑。目前對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)的研究 課題 很多， 其 主要都集中在如何提高轉(zhuǎn)換效率和降低成本這兩個(gè)問(wèn)題上。 總結(jié)前文 ，本文首先介紹 了光伏電池的輸出特性方程，運(yùn)用 MATLAB／SIMULINK建立光伏電池模型，利用仿 真結(jié)果 對(duì)光伏電池的輸出特性，以及輸出電壓、電流與電池表面溫度、光 照強(qiáng)度等外界因素之間的關(guān)系作詳細(xì)地分析說(shuō)明。在此基礎(chǔ)上提出了最大功率點(diǎn)跟蹤的基本原理與現(xiàn)實(shí)意義，介紹了現(xiàn)有的幾種比較常用的 MPPT算法的基本工作原理，包括恒壓法和爬山法，并對(duì)其優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了說(shuō)明。在爬山法的基礎(chǔ)上提出了一種改進(jìn)的、具有在線參數(shù)調(diào)整功能的自適應(yīng)的占空比擾動(dòng)模糊控制法。 5． 2展望 本論文設(shè)計(jì)的光伏電池最大功率點(diǎn)跟蹤系統(tǒng)仿真模型 雖然 達(dá)到了基本性能要求，但仍存在許多 不足之處 有待進(jìn)一步完善之處。 ，經(jīng)常因?yàn)楦?擾造成報(bào)錯(cuò)情況，對(duì)設(shè)計(jì)的進(jìn)度有很大的影響。 研究， 也未 運(yùn)用到 實(shí)際 光伏電池中去進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 3．此控制方法可運(yùn)用現(xiàn)代控制理論再進(jìn)一步完善，以達(dá)到更準(zhǔn)確迅速跟蹤到最大功率點(diǎn)的效果。 。未來(lái)光伏發(fā)電系統(tǒng)的趨勢(shì)必將采用多種跟蹤方法相結(jié)合的方法，本文未闡述這一趨勢(shì)，略顯不足。 總之，今后太陽(yáng)能技術(shù)的發(fā)展必將日新月異 ，在提高太陽(yáng)能的光電轉(zhuǎn)換效率、與市電的并聯(lián)發(fā)電、對(duì)供電系統(tǒng)作監(jiān)控保護(hù)等 方面還有許多問(wèn)題有待研究。太陽(yáng)能發(fā)電的前 景無(wú)疑是非常令人期待的 的。 28 致謝 時(shí)光飛逝，光陰似箭。馬上就要離開(kāi)自己 生活學(xué)習(xí) 4年 的母校了， 還記得 4年前剛邁進(jìn)江漢大學(xué)時(shí)的情景 ， 一切就像發(fā)生在昨天。真的要離開(kāi)了， 真 的 舍不得阿，一路走來(lái)，停下來(lái)回頭看看，自己要感謝的人太多了 。 在我 的畢業(yè)論文研究期間，得到了許多老師和 同學(xué)的幫助，在此一并表示感謝。首先要感謝我的導(dǎo)師周榮政副教授，他 不僅 在我的 畢業(yè)論文方面給了我很大的幫助 ， 給了很多專(zhuān)業(yè)方面的建議， 他還傳授很多關(guān)于做人、做事方面的建議，給了我很多的啟發(fā)，這讓我終身受用。正是他的悉心指導(dǎo)和專(zhuān)業(yè)上的 支持，才使我的畢業(yè)設(shè)計(jì) 能夠順利進(jìn)行。周 老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和 淵博的知識(shí)讓我在學(xué)業(yè)上獲益匪淺。從課題的選擇到論文 的最終完成，周老師都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。在此，謹(jǐn)向周 老師表示衷心的感謝 ！此外 ，我還要感謝測(cè)控 專(zhuān)業(yè)的同學(xué)給予我的幫助和支持 ， 直至論文的 最終 順利完成。對(duì)于一個(gè) MATLAB初學(xué)者 ，剛開(kāi)始 對(duì)于軟件是一竅不通， 正是在老師和同學(xué)的指導(dǎo)幫助下， 不斷地摸索，學(xué)習(xí)，提高，最終完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求，按照畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求采 用了現(xiàn)階段比較先進(jìn) 的模糊控制法來(lái)實(shí)現(xiàn)光伏電池的最大功率跟蹤，這對(duì)于我來(lái)說(shuō)是一種鍛煉，這讓我 找到了對(duì)未來(lái)學(xué)習(xí)工作 一種正確的態(tài)度 。 在此再次感謝我的指導(dǎo)老師周榮政副教授和 08測(cè)控班的全體同學(xué)！ 29 參考文獻(xiàn) [1] 葉青松 . 應(yīng)用組件技術(shù)實(shí)現(xiàn) MATLAB與其它高級(jí)語(yǔ)言的混合編程 [J].常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào) ,2020, 3(1) : 3033. 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