基于滑模控制的光伏系统MPPT控制策略
随着世界经济发展、工业进步和人口的增长，人类对能源的需要越来越高，造成能源的短缺，同时能源的大量消耗也造成了严重的环境问题。太阳能作为一种清洁无污染的可再生能源，是世界能源的重要组成部分，太阳能光伏发电是太阳能研究的重要领域。光伏发电技术研究的重要方向是最大限度地提高太阳电池的输出功率，即最大功率点跟踪（Maximum Power Point Tracking， MPPT）技术的研究。目前，最大功率点跟踪存在的主要问题是跟踪速度较慢、精度较差，在环境变化频繁的情况下跟踪误差较大。随着光伏发电技术应用越来越广泛，例如海上光伏系统、车载光伏系统等，太阳电池板会出现低频晃动、突然抖动或者周期性扰动等问题，这就对光伏系统最大功率点跟踪控制提出了更高的要求。 本文针对现有光伏发电系统最大功率点跟踪技术进行了系统的研究，主要研究了太阳电池的原理及输出特性、DC-DC主电路的选择和设计、滑模控制法的原理和设计方法，重点研究了基于滑模控制的光伏系统最大功率点跟踪控制器的设计，通过在Matlab/Simulink中建立仿真模型，分析验证了滑模控制法的可行性和有效性；同时建立基于扰动观察法（Perturbation and Observe，P&O）的最大功率点跟踪控制器仿真模型，通过对比仿真结果，验证滑模控制在最大功率跟踪控制的控制精度、控制速度以及稳定性所具有的优势；最后建立光伏系统硬件电路平台，实验验证滑模控制法的效果。 仿真和实验结果均表明，在外界复杂环境变化的情况下，基于滑模控制的光伏系统MPPT控制可以实现较快的跟踪速度和较好的稳定精度，在最大功率点附近保持稳定，稳态精度较高，在自适应和抗干扰上具有较大的优势。
光伏发电系统;太阳电池;最大功率点跟踪;滑模控制;Boost电路
中国计量大学
硕士
控制工程
李孝禄;张荣荣
2016
中文
TP273;TM615
2019-04-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）