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基于自适应变步长光伏自动跟踪系统

更新时间：2020-04-02 05:41:46 大小：2M 上传用户：六3无线电查看TA发布的资源 标签：光伏自动跟踪系统 下载积分：3分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

能源已成为世界经济发展的关键问题，太阳能以其独特的特点——可再生和无污染，倍受人们关注。当前对于太阳能发电最大功率点跟踪(MPPT)的研究已涉及到许多的方向，其中有关于单轴跟踪、双轴跟踪等方式的理论分析和讨论，也有关于MPPT算法的研究。比较典型的有恒定电压法(CVT)可以近似实现光伏阵列的最大功率输出，且控制简单，可靠性高，稳定性好，然而这种方法精度差受气候变化影响比较大；扰动观察法(P&O)通过周期性地改变负载来改变系统的输出功率，虽然可以通过减小扰动幅度来减小能量损失，但将影响系统跟踪速度；增量电导法(IncCond)理论上能避免扰动观察法输出功率反复振荡的缺点，并使阵列稳定运行于最大功率点处，其缺点是算法过于复杂，对于实现该算法的硬件质量要求增高，延时较长，会造成不必要的功率损耗等，以上各种MPPT算法从不同角度出发，努力提高光伏发电的功率[1][2]。

本文在分析了太阳能光伏阵列工作特性和在现有最大功率跟踪控制方法的基础上，提出了一种新快速高效简易的光伏MPPT模糊控制算法——变步长扰动观察法。这种MPPT技术以自适应控制理论为基础，结合扰动观察法进行最大功率点跟踪，从偏差和偏差变化率的角度，将寻优分为二个阶段，第一阶段应用扰动观察法并设置较大步长快速接近最大功率点附近，第二阶段采用变步长的方法向最大功率点进一步逼近并至最佳，实现了光伏系统快速和高精度的跟踪要求，系统中引入了工作状态的判断环节，可以根据环境的变化，做出相应的反应，提高了系统的快速跟踪性能和稳定性。

在光伏跟踪系统设计的硬件方面，采用了MSP430超低功耗16位单片机作为系统的控制和信息处理平台。利用光敏传感器和电压、电流传感器作为测试端，利用MSP430内嵌的12位A/D转换器把模拟信号转变为数字信号。本系统的太阳能硬件平台以单轴设计进行方向控制，并以TL494组成了光伏系统逆变器控制电路。通过试验和仿真验证了其可以快速和精确的对太阳能电池阵列最大功率点进行跟踪。