基于扰动观测法的MPPT控制策略仿真研究

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 基于扰动观测法的 MPPT 控制策略仿真研究作者：李生福 黄业广 肖忠云来源：《科技视界》 2015 年第 20 期【摘 要】以 Boost 电路为基础，采用扰动观测法，最终改变太阳能光伏电池板的输出电压，以此实现太阳能光伏电池板的 MPPT 功能。通过在 MATLAB/Simulink 搭建仿真模型，验证了此控制策略的正确性和可行性。【关键词】 Boost；扰动观测法；太阳能光伏电池板； MPPT 【 Abstract】 In this paper ， a perturbation & observation method combined with boost circuit is applied to change the output voltage of solar panels ， thus achieves the MPPT control for the PV. A MATLAB/Simulink model is built and the effectiveness and feasibility of this strategy are verified. 【 Key words 】 Boost； Perturbation & Observation Method ； Solar photovoltaic panels ；MPPT 0 引言近年来，国家大力发展可再生能源，太阳能的发展得到了足够的重视。太阳能光伏电池的输出特性受负载大小、环境温度、辐射强度、季节性更替等因素的影响，导致其输出功率不稳定，转换效率较低。本文通过建立光伏电池的数学模型，以 Boost 电路为基础，采用扰动观测法，使光伏电池迅速地工作于最大功率点（ MPP）附近，有效地提高了光伏电池的利用率。1 光伏 MPPT 原理1.1 光伏 MPPT 简介光伏电池的输出功率存在一个最大值，它所对应的工作电压就是最大功率点电压。但是太阳能电池的输出特性（ I-U ）、（ P-U）受外界环境影响很大，温度和光照辐射度的变化都可以导致特性发生很大的变化，如果不及时调整太阳能电池的输出电压，太阳能电池将不能工作在最大功率输出状态；另外光伏电池的转换效率也较低，目前成本较高，初期投入大，因此有必要采取具有 MPPT （最大功率点跟踪）功能的控制来提高光伏系统的效率。1.2 最大功率跟踪实现原理如图 1 所示，在光伏发电系统的实际电路中，由于 DC/DC 变换器连接光伏电池阵列与负载，通过改变 DC/DC 变换器开关的 PWM 占空比使负载与光伏阵列相匹配，即可达到调节光