单相PVmppt并网

  • Post author:
  • Post category:其他


写在前面

学了电力电子,应该找到一些应用,pv并网就是最典型的例子。太阳能板是一个比较复杂的直流源,要控制输出电压电流以及功率,需要采用mppt的方法

MPPT

顾名思义,就是最大功率点跟踪。这在数学上应该是一个非常简单的算法,有很多种方法实现。开环的话,直接在U-I曲线上找到功率最大点就可以了。闭环的话就可以自己修正自己了,比如扰动观察法,电导增量法

并网控制方法

采用一个双闭环的前馈boost电路进行控制,使其达到并网电压,在之前写过双闭环boost电路的仿真方法

MPPT实现方法

这里我采用扰动观察法,也是爬山法。因为光伏板的输出功率电压曲线长这样

非常像一座山,我们要最大功率肯定要在山顶。扰动观察法可以这样理解:

假设我们站在山上,山分成左右两边,我们往左走一步,发现越走越高,我们就继续往左走。直到再往左走,发现变矮了,我们就往右走一步。这样不断持续下去,我们就在最高点左右反复横跳,这就是定步长扰动观察法了,流程图如下所示

Simulink仿真模型

从上到下分别为,主功率电路、双闭环控制电路、MPPT算法实现

这里主要分析一下MPPT实现方法

首先信号过一个零阶保持,离散信号变成连续;之后利用Memory模块,求出dU和dP。之后将二者变成正负一的数字信号,再将他们相乘,通过判断乘积来判断此时在山的左边还是右边,再对输出的电压参考信号进行加减步长的调整,最后使得输出功率稳定在最大值。

输出波形

波形开始阶段还在慢慢爬,其实可以设置一个软起动,直接让他先稳定在大概值左右,但是懒得加了。

稳态波形跳动的原因为,此时电压电流值一直在最大功率点左右反复横跳,这个时候就需要变步长扰动观察法来实现了。

变步长扰动观察法

其实就是判断输出电压是否已经在最大功率点附近了,在这个时候将步长调小就行了。主要应该了解的是为什么步长要变,在离最大功率点较远的时候,若采用小步长,则爬坡很慢,损失的功率较大,在离最大功率点较近的时候,震荡比较明显,污染电网啦。

应该好了一点吧



版权声明:本文为qq_26681609原创文章,遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议,转载请附上原文出处链接和本声明。