通过分析光伏电池的物理特性,建立较为准确的数学模型,然后在PSIM仿真软件中建立能够反应外界温度和光照强度变化的光伏电池PSIM仿真模型,在此基础上建立可进行最大功率点跟踪(MPPT)算法的仿真模型。对原有的扰动观察法进行仿真分析,并在其基础上设计出一种新的三点比较式变步长扰动观察算法。将新旧两种算法在不同的环境下进行仿真比较,仿真结果表明,该方法能够更为迅速

第4 0卷第 7期 21 0 2年 4月 1日

电力系统保护与控制

P we v tm r t c i n a d Co to o rS se P o e to n n r l

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基于 P S I M的新型扰动观察法的 M P P T仿真研究

何人望，邱万英，吴迅，齐艳，谢伟

(东交通大学电气与电子Z程学院，江西南昌 3 0 1)华 - 3 0 3摘要：通过分析光伏电池的物理特性，建立较为准确的数学模型，然后在 P I SM仿真软件中建立能够反应外界温度和光照强

度变化的光伏电池 P I SM仿真模型，在此基础上建立可进行最大功率点跟踪 (PT算法的仿真模型。对原有的扰动观察法 MP )进行仿真分析，并在其基础上设计出一种新的三点比较式变步长扰动观察算法。将新旧两种算法在不同的环境下进行仿真比

较，仿真结果表明，该方法能够更为迅速、精确地进行最大功率点跟踪，可以进一步提高光伏电池的利用率。

关键词：光伏电池；仿真模型；最大功率点跟踪；PI仿真；扰动观察法 SM

S m ul ton sudy o w r u ba on a bs r a i n m e ho i PPT s d on PS M i a i t fne pe t r t nd o e v to t d n M i ba e I

H R nwag Q U Wa—ig WU X n Q Y h X EWe E e— n, I n yn, u, I a, I i (co l f lc ia adEet nc n ier g E sC i atn ies yNa ca g30 1, hn) S h o o Eet cl lc o i E gnei, at hn J oogUnvri, n hn 3 0 3 C ia r n r n ai t

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i b i p a d b s d o l o i, i l i n mo e i h C k i l i n o e ag r h o x mu p we o n s ul u, t n a e n a l ft s a smu a o d l h t wh c a ma e a smu a o ft l o i m f ma i m o rp i t n t h t

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Ke r sp oo oti(V) e; s lt nmo e; mai m p w r on akn MP T; P I s l in pr b in y wod: h tv l c P cl i a o d l a l mu i xmu o e i t c ig( P ) SM mua o; e u a o p t r i t t t r

a d o s r a in me h d n be v t to o

中图分类号： T 1文献标识码：A M9 4

文章编号： 17 -4 52 1)70 5—4 643 1(0 20—0 60

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引言

光伏电池是光伏发电系统的主要元件，由于它的特殊性质，在光伏发电系统中，整个系统的优化设计十分重要，它是降低系统成本，提高系统可靠

增量法、间歇扫描法、滞环比较法、神经网络控制法、最优梯度法、模糊逻辑控制法 l等。本文在传 统的扰动观察法的基础上，设计出一种三点比较式变步长扰动观察法，并将两者进行仿真比较。

性和系统效率的保证。光伏电池正处在不断发展和更新换代中，与之相对应的系统控制策略也在不断进步，在这种情况下，要想缩短光伏发电系统的设计和开发周期，同时确保其性能优良和可靠，节约成本，就要充分重视相关的计算机仿真和辅助设计技术。本文选用 P I作为光伏系统的仿真软件。 SM 提高光伏发电系统整体效率的一个重要途径是实时调整光伏电池的工作点，使之始终工作在最大功率点附近，这一过程就称之为最大功率点跟踪

( a i m o rP itT a kn, P T) M xmu P we on rc ig M P。MP T P

1光伏电池的数学模型

光伏电池相当于一个电流为， D h的恒电源与一只二级管并联。流过二极管的正向电流在光伏电池

中成为暗电流，,流过负载的电流为，Rh d。为旁路电阻，为串联电阻。从电路原理可以推知单个光 伏电池终端的电流关系，如式 ( )所示【3 1 2】 -。

I=Ih d。 D—I—Ih () 1

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( 2 )

的算法有很多，如恒定电压法、扰动观察法、电导