并網(wǎng)光伏逆變器的MPPT算法優(yōu)化研究.pdf

1、人類社會(huì)進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，新能源發(fā)展掀起了一場(chǎng)轟轟烈烈的革命，其發(fā)展及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)進(jìn)步的速度超出我們的想象，目前其正處在全面爆發(fā)的前夜。從新能源經(jīng)濟(jì)成本發(fā)展來(lái)看，新能源利用及使用成本正在逐漸逼近傳統(tǒng)能源使用成本，這正是新能源革命全面爆發(fā)的一個(gè)臨界點(diǎn)，也是判斷的標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，最近五年太陽(yáng)能發(fā)電成本正在快速下降，速度高達(dá)每年10％的左右，僅2015年上半年，全球光伏發(fā)電每兆瓦平均成本從129美元降至122美元，中國(guó)太陽(yáng)能發(fā)電每兆瓦平均成本降

2、至109美元，每度電發(fā)電成本約合0.7元，與此同時(shí)全球煤炭發(fā)電成本再不斷上升，在未來(lái)3至5年內(nèi)，火電相比于太陽(yáng)能光伏發(fā)電的成本優(yōu)勢(shì)將不復(fù)存在。一旦以太陽(yáng)能為代表的新能源革命爆發(fā)，其不僅僅意味著能源替代的革命，還將引發(fā)人類社會(huì)的技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)更新、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、環(huán)境治理、生活方式等全方位的變革。
　　在太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)中，光伏電池組件的光照不均和局部遮陰等常見現(xiàn)象是不可避免的，陣列失配現(xiàn)象將伴隨著系統(tǒng)必然產(chǎn)生，這不僅會(huì)影響整個(gè)光伏發(fā)電

3、系統(tǒng)的功率輸出，同時(shí)會(huì)引發(fā)安全和可靠性問(wèn)題。在這種情況下，常規(guī)最大功率點(diǎn)跟蹤算法極易失效，將太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換效率極大的降低。
　　本文就是針對(duì)太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)所處的現(xiàn)實(shí)環(huán)境下，深入探討研究了太陽(yáng)能光伏陣列的P-V特性，以實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電系統(tǒng)的功率輸出最大化為目的，對(duì)光伏太陽(yáng)能陣列的輸出最大功率點(diǎn)進(jìn)行跟蹤控制。同時(shí)，本文分析，研究和比較了幾種傳統(tǒng)MPPT控制算法，如：恒定電壓控制法，擾動(dòng)觀測(cè)法，導(dǎo)納增量法，基于梯度的導(dǎo)納增

4、量法等，優(yōu)化設(shè)計(jì)現(xiàn)有的最大功率點(diǎn)跟蹤的控制算法，在100kW逆變器工程樣機(jī)上實(shí)現(xiàn)了導(dǎo)納增量法，試驗(yàn)的結(jié)果表明這種算法可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)最大功率點(diǎn)控制方法工程實(shí)現(xiàn)的缺陷，該項(xiàng)研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和應(yīng)用價(jià)值。
　　其次，以并網(wǎng)100kW發(fā)電系統(tǒng)的要求，給出并實(shí)現(xiàn)了100kW并網(wǎng)逆變器的總體設(shè)計(jì)方案，并對(duì)該系統(tǒng)的硬件、軟件設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了簡(jiǎn)明扼要的介紹。在此方案上設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了并網(wǎng)逆變器的硬件電路，采用DSP芯片TMS320F28335來(lái)控制整個(gè)