基于MPPT的DCDC變換器設(shè)計及光伏模塊并聯(lián)研究

太陽能是人類可利用的最直接的清潔能源之一。光伏電池的電流與電壓存在特定的1-V曲線，此特性曲線受光照強(qiáng)度和溫度影響。系統(tǒng)采樣光伏電池的電流及電壓，通過控制DC/DC變換器的占空比來改變光伏功率變換器的負(fù)載，實(shí)現(xiàn)最大功率點(diǎn)跟蹤（Maximum Power Point Tracking）技術(shù)。

干擾觀測法和電導(dǎo)增量法具有算法簡單、易于實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)，成為了目前應(yīng)用最廣泛的兩種方法。本文對干擾觀測法進(jìn)行了仿真驗(yàn)證，并在搭建起的硬件平臺上實(shí)現(xiàn)了兩種算法，同時比較并分析了兩種算法的動態(tài)響應(yīng)、穩(wěn)態(tài)響應(yīng)和效率，闡述了在光照突變情況下干擾觀測法產(chǎn)生的誤判現(xiàn)象的原因，此法不適用于特性曲線變化較快的情況。針對兩種方法在MPP點(diǎn)附近發(fā)生的擾動問題，通過理論計算，優(yōu)化采樣周期T，以減小穩(wěn)態(tài)時的功率擾動半徑，減少穩(wěn)態(tài)的能量損失。本文應(yīng)用一種MPPT改進(jìn)方法，光伏特性1-V曲線被一條線性曲線分成兩部分，一部分包括MPP點(diǎn)，另一部分不包括MPP點(diǎn)，工作點(diǎn)快速地通過線性曲線運(yùn)動至最大功率點(diǎn)附近，然后切換至電導(dǎo)增量法或干擾觀測法，此方法大大提高了系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)和效率，并且此改進(jìn)方法可以應(yīng)用于多種傳統(tǒng)MPPT方法中。

V/光伏離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中，前級并聯(lián)3個Boost型最人功率跟蹤器，后級為中相全橋DC/AC變換器。當(dāng)負(fù)載需求大于或等于光代輸出功率時，前級光伏模塊均實(shí)現(xiàn)MPPT，當(dāng)負(fù)載需求小于光伏可提供的功率時，多個光伏模塊同時實(shí)現(xiàn)MPPT與穩(wěn)壓功能，保證逆變器可正常工作。此方案各個光伏模塊硬件、軟件基本一致，易于安裝，并可依據(jù)用戶的功率需求任意增減光伏變換模塊.