什麽是光(guāng)伏電池較大功率(lǜ)?
光伏太陽能發電係(xì)統(tǒng)中光伏電池的輸出特(tè)性具有唯一的功率點(MPP),需要對光伏電池的功率點進行跟蹤(MPPT)。文中分析了幾種常見的功率點跟蹤控製方法,對比分析了它們的優缺點。針對MPPT控(kòng)製方(fāng)法中存(cún)在的啟動特性較差、跟蹤過(guò)程不(bú)穩定、精度(dù)不高等特點,采用一種改進爬山法,該法以恒定電壓法(fǎ)作為啟動特性及采用變(biàn)步長進行跟蹤控製,並利用Matlab/Simulink搭建了改進(jìn)爬山法的MPPT控製模型,仿真結果驗證該方法的有效性
:光伏發電;功率點跟蹤;改(gǎi)進爬山(shān)法
麵對日益枯竭的化石能源和不斷惡化的生態環境,人類需要進行第三次能源結(jié)構轉換,從礦物能源向可再生能源轉換(huàn),用可再生能(néng)源替代礦物能源,用無碳能源、低碳能源替代高碳能源[1]。為降低對傳統能源的依賴,世界對新型能源的(de)重視越來(lái)越高。太陽(yáng)能是具潛(qián)能的新能源形式之一,其中光(guāng)伏發電是太陽能利用的有效方式之一。光伏發電具有許多優點(diǎn),如:安全可靠,無噪聲,無汙染(rǎn),能(néng)量隨處可(kě)得,無需消(xiāo)耗燃料,不受地域限製,規模大小隨意,無需架設輸(shū)電線路,可以方便地與(yǔ)建築物(wù)相結(jié)合等,這些優點都是常規發電和其他發電方式所不可比擬的[1]。在光(guāng)伏(fú)發(fā)電係統中,要提高係統的整體效率,達到充分利用太陽能資源的目的(de),一個重要(yào)的途徑就(jiù)是實時調(diào)節光伏電池的工作點,使之工作在大功率點附近,這一(yī)過程就稱(chēng)為大功率點跟蹤[2]。
1 光伏電池模型及輸出特性
1.1 光伏電池的數學模型
在光照強度和環境溫度一定時,光伏電池(chí)既非恒壓源,也(yě)非恒流源,也不可能為負(fù)載提供任意大的功率,是一種非線性直流電(diàn)源(yuán)。其等效電路如圖1所示[1,3]。圖1中,UJ為(wéi)PN結電壓,Id為光(guāng)伏電(diàn)池在無光照時(shí)的(de)飽和電流(liú),Id=Io{EU+IRS) nKT-1}.一個理想的太(tài)陽能電池,由於串聯電阻RS很小,旁路電阻Rsh很大(dà),所以在進行理想電路的計算時,它們均可忽略不計。由圖1的太陽能光伏電池等效電路得出:I=Iph-I0[eq(U+IRS) nKT -1]- U+IR R s sh(1)式(shì)中,I為光伏電池輸出電流;I0為(wéi)PN結的(de)反向飽和電流;Iph為光生電流;U為光伏電池輸出電壓;q為電子電荷(hé),q=1.6伊10-19 C;k為波爾茲曼(màn)常數,k=1.38伊10-23 J/K;T為熱力學溫度;n為N結的曲線常數;Rs,Rsh為光伏電(diàn)池的自身固有電(diàn)阻。