并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真-文庫(kù)吧資料
2025-07-06 00:08本頁(yè)面
【正文】 統(tǒng)中，DC/DC變換器主要有兩個(gè)作用：一是提高光伏電池的輸出電壓，使其達(dá)到一定的值，以利于后一級(jí)的逆變，二是調(diào)節(jié)太陽(yáng)能電池的工作點(diǎn)，使其工作在最大功率點(diǎn)處。把光伏電池等效地看成直流電源，把電力電子變換器看成外部阻性負(fù)載，通過(guò)調(diào)節(jié)電力電子變化器的等效電阻，使之在不同的外部環(huán)境下始終跟隨光伏電池的內(nèi)阻變化，兩者動(dòng)態(tài)負(fù)載匹配就可以在電力電子變換器的輸出側(cè)獲得最大輸出功率，實(shí)現(xiàn)光伏電池的最大功率跟蹤。即當(dāng)負(fù)載電阻等于電源內(nèi)阻時(shí)，電源有最大功率輸出。但此算法相對(duì)復(fù)雜，對(duì)系統(tǒng)性能的要求較高，需采用高速處理器。對(duì)P=VI兩邊求導(dǎo)可得，dPdV=1+VdIdV (31)由式31可知，VVmax 時(shí) dIdVIV (32)VVmax 時(shí) dIdVIV (33)V=Vmax 時(shí) dIdV=IV (34)因此可以根據(jù)dIdV與IV的關(guān)系來(lái)調(diào)整工作點(diǎn)電壓實(shí)現(xiàn)最大功率點(diǎn)跟蹤。它通過(guò)比較光伏陣列的瞬時(shí)電導(dǎo)和電導(dǎo)的變化量來(lái)實(shí)現(xiàn)最大功率跟蹤，電導(dǎo)增量法的原理如下。它的缺點(diǎn)包括：首先，穩(wěn)態(tài)時(shí)輸出功率總在最大功率點(diǎn)附近振蕩，輸出直流電壓始終存在微小的波動(dòng)，會(huì)給并網(wǎng)交流引入諧波；其次，步長(zhǎng)的大小將決定最大功率點(diǎn)的跟蹤速度，步長(zhǎng)較小時(shí)，光伏陣列很可能長(zhǎng)時(shí)間工作于低功率輸出區(qū)，當(dāng)步長(zhǎng)較大時(shí)最大功率點(diǎn)附近的波動(dòng)又會(huì)加大；此方法還存在誤判的可能性，當(dāng)光強(qiáng)持續(xù)下降時(shí)，最大功率相應(yīng)不斷下降，此時(shí)系統(tǒng)可能出現(xiàn)連續(xù)誤判，導(dǎo)致輸出電壓不斷減小，輸出功率持續(xù)下降。其基本工作原理為：周期性的給光伏陣列的輸出電壓加擾動(dòng)，比較其輸出功率與前一周期的輸出功率的大小，如果功率增加則在下一個(gè)周期以相同方向加擾動(dòng)，否則改變擾動(dòng)的方向。對(duì)于集中式接入的大規(guī)模光伏發(fā)電系統(tǒng)，較大的功率缺失將對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定性造成一定的影響；對(duì)于分布式接入的光伏發(fā)電系統(tǒng)，功率的缺失將加劇配電網(wǎng)的負(fù)擔(dān)，改變潮流的分布，可能增大網(wǎng)絡(luò)中的損耗。圖31 光伏陣列的輸出特性曲線定電壓跟蹤法其實(shí)是一種穩(wěn)壓控制，這種方法實(shí)際上就是一種簡(jiǎn)化了的MPPT，但是CVT法沒(méi)有考慮到外界環(huán)境對(duì)光伏陣列輸出電壓的影響，在外界環(huán)境條件變化較大的地區(qū)，CVT法并不能在所有的條件下對(duì)最大功率進(jìn)行跟蹤。只有當(dāng)光伏陣列工作在M點(diǎn)的時(shí)候，才能輸出當(dāng)前溫度和福照度條件下的最大功率。圖29同一溫度、不同光照下的PV曲線 最大功率點(diǎn)跟蹤算法的分析最大功率點(diǎn)跟蹤原理是光伏陣列的輸出功率與福照度、溫度和直流側(cè)電壓的變化有密切關(guān)系，具有非線性特性，如圖31所示。C，僅改變光照強(qiáng)度，S1 = 、S2 = 、S3 = 、 S4 = ，光伏陣列IV，PV特性曲線如圖28所示。當(dāng)該曲線所圍矩形面積最大時(shí)即使圖27中PV曲線的最高點(diǎn)，即所謂的最大功率輸出點(diǎn)。建立的模型圖如圖25所示：圖25 光伏陣列仿真模型 在光照強(qiáng)度為S=1000W/m2，溫度T=25℃的外部環(huán)境下，得到如下仿真結(jié)果。=Um1c△T(1+b△S) (216)假設(shè)IV特性曲線基本形狀不變，系數(shù)a、b、c的典型值a=℃ ,b=,c=℃。=Uoc1c△T(1+b△S) (214)Im39。其過(guò)程如下：T=Tair+K (210)△S=SSref1 (211)△T=TTref (212)Isc39。由于式(27)描述的特性曲線是在標(biāo)準(zhǔn)日照強(qiáng)度Sref=1000W/m2和標(biāo)準(zhǔn)電池溫度Tref=250C條件下得到的，當(dāng)兩者條件發(fā)生變化時(shí)，需要對(duì)原表達(dá)式進(jìn)行修正才能正確描述實(shí)際環(huán)境條件下的IV特性曲線。（2）假設(shè)IL=Isc，這是由于在通常情況下Rs遠(yuǎn)小于二極管正向?qū)娮瑁⒍x在：1)光伏電池開(kāi)路狀態(tài)時(shí)，I=0，V=Voc；2)最大功率點(diǎn)處， V=Vm， I=Im。表21列出了該種光伏模塊的輸出特性參數(shù)表。因此，光伏陣列的IV特性等同于光伏電池的IV特性。IL=IphIDIsh (21)VD=VL+ILRS (22)ID=IO(eqV0/AKT1)
環(huán)評(píng)公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1