基于模糊策略的PID控制器在光伏MPPT中的应用.pdf

《基于模糊策略的PID控制器在光伏MPPT中的应用.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、ELECTRICDRIVE2014Vo1．44No．5电气传动2014年第44卷第5期基于模糊策略的PID控制器在光伏MPPT中的应用徐锋(台州职业技术学院自动化研究所，浙江台州318000)摘要：介绍了光伏电池的输出特性和光伏发电系统MPPT控制的基本原理，分析了传统MPPT控制方法存在的缺陷，针对传统MPPT控制方法存在的不足，提出了一种基于模糊控制原理与PID控制相结合的占空比扰动法在两级式光伏逆变器并网系统的应用。通过Matlab／Simulink建模仿真，结果证明该方法对提高跟踪速度、减小MPP功率振荡和提高光伏系统的效率等方面具有一定

2、优势，系统具有良好的动态和静态性能。关键词：太阳能光伏系统；最大功率点跟踪；模糊控制；PID控制器中图分类号：TM914文献标识码：BFuzzy·strategy-basedPIDControllerinMPPTApplicationXUFeng(InstituteofAutomation，TaizhouVocationalandTechnicalCollege，Taizhou318000，Zhejiang，China)Abstract：Theoutputcharacteristicsofthephotovohaicarrayandtheprin

3、cipleofMPPTcontrolforphotovohaicpowersystemwereintroduced，andthedisadvantagesofpreviousMPPTcontrolmethodswereanalyszed．Inordertoissuethesepresentedproblems，adutycycleperturbationwasproposed，whichcombinestheprincipleoffuzzycontrolandthePIDcontroltheoryintwolevelsofphotovohaicd

4、invertersystem．ByMatlab／Simulinkmodelingandsimulation，theresuhsshowthatthemethodimprovesthetrackingspeed，reducesm~imumpowerpoint(MPP)poweroscillationandenhancestheefficiencyofphotovohaicsystem．Thatistosay，thesystemhasagooddynamicandstaticperformance．Keywords：photovohaicpowers

5、ystem；m~imumpowerpointtracking(MPPT)；fuzzycontrol；PIDcontroller出现误判。1引言光伏系统是一个非线性系统，很难用精确的光伏电池在不同的条件下，可运行在不同且模型描述。由于模糊控制不依赖于模型，具有较唯一的最大功率点(MPP)上。因此对于光伏发佳的适应性、鲁棒性和容错性，特别适用非线性、电系统的控制来说，自动跟踪最大功率点，最大时变和模型不完全确定的系统。近年来模糊控限度提高能量转换效率具有重要意义。用自动制技术被广泛应用于光伏系统的MPPT控制，但控制方法实现光伏电池始终运行在MPP的

6、技术模糊控制不能有效消除静差和振荡，控制精度受称为最大功率点跟踪(MPPrI’)技术。到影响。快速精准、防止误判、避免振荡是MPPT控2光伏电池的输出特性制要解决的关键问题。MPPT控制方法不下1O余种，基本的方法是扰动观察法、电导增量法。光伏电池的输出特性是光伏发电系统设计扰动观察法控制简单，被测参数少，但无法兼顾的重要依据。其中，辐照度和光伏电池本体温度跟踪速度与精度之间的矛盾；电导增量法控制稳是确定光伏电池输出特性的两个重要参数。定性好，但系统对硬件要求过高。这两种方法都目前光伏系统中主要使用硅太阳能电池。无法避免振荡，当环境条件剧烈变化时

7、，还可能太阳能电池的输出特性方程为⋯作者简介：徐锋(1963一)，男，本科，学士，副教授，Email：xf630205@sina．COrn53电气传动2014年第44卷第5期徐锋：基于模糊策略的PID控制器在光伏MPPT中的应用=一ID。{exp[!】-1)一小型光伏系统的输出电压一般小于50V，而大多数负载要求的电压均在100V以上，因此，前UL+ILRsr1、—¨级的DC／DC变换器一般采用Boost升压电路，由其完成光伏阵列输出电压的升压和系统的式中：，I．，，，D。分别为光伏电池输出电流、短路MPPT，后级DC／AC一般采用桥式逆变电路完

8、成电流和无光照时的饱和电流；A为p-n结系数；K电压逆变]。本文仅讨论基于前级Boost电路的为玻尔兹曼常数；T为光伏电池绝对温度；q为