混合储能独立光伏系统mppt策略研究 research on mppt strategy for stand-alone photovoltaic system based on hybrid energy storage.pdfVIP

第3期 电 源7 学 报 No．3 2013年5月 of JoumalPowcr Mav．2013 Supply 混合储能独立光伏系统MPPT策懒 张杨俊12，龙江涛1，聂金铜1，张颖超1，钱希森1 (1．重庆通信学院，重庆400035；2．63663部队，新疆乌鲁木齐841700) 摘要：针对独立光伏发电系统中最大功率点跟踪(MPPT)控制策略与蓄电池充电管理搬冲突的问题。将超级电 容器应用于光伏系统中，与蓄电池一起构成混合储能系统。根据其性能特点，将恒定电压法与自适应变步长电导增量 法相结合，提出了改进型MPPT策略。仿真及实验结果表明，改进的方法能够快速、稳定及准确地找到最大功率点。 关键词：光伏电池；MP盯；超级电容；混合储能 中图分类号：TM615 文献标志码：A 文章编号：2095—2805(2013)03—0087—04 引言 1系统架构 太阳能作为潜力巨大的新能源，是化石能源的 基于混合储能的独立光伏发电系统结构如图1 主要替代者，也是人类可利用的最直接的清洁电 所示。此结构有三个方面的优势：其一，当光伏发电 源，正被广泛地开发和利用。将太阳能转化为电能 系统为功率脉动型负载供电时，可充分发挥超级电 再加以利用的光伏发电技术是目前利用太阳能的 容器的优势，避免蓄电池大电流放电；其二，超级电 主要形式。独立光伏发电系统不和电网连接，直接 容器功率密度大，相对于蓄电池。可为光伏阵列提 向负载供电。由于光伏电池的输出功率存在间歇性 供尽可能工作于M唧’方式的条件；其三，合理配置 和随机性，通常在独立光伏发电系统中必须配置一 系统容量，在不同工作状态下，通过控制双向DC／ 定的蓄电池以保证负载供电的连续性和可靠性【1】。 DC变换器。能有效减少蓄电池充放电循环次数，降 然而，受传统蓄电池的特性限制，其严格的充放电 低其放电深度。 条件导致光伏电池不一定工作于最大功率点 (MPP)，影响了光伏阵列的利用率。超级电容器作为 新兴的储能元件，其功率密度高、循环寿命长，特性 网闻 与蓄电池互补四。将两者混合使用，能有效改善储能 l查墨lI里竺曼I 装置性能，提高独立光伏发电系统供电的可靠性， 西 同时大幅度延长蓄电池使用寿命。此外，超级电容 器充放电限制不像蓄电池那样严格，合理控制可使 系统尽可能工作在光伏电池的最大功率点，有效提 高光伏阵列利用率。本文针对基于混合储能的独立 2改进型唧控制算法 光伏系统特点．将恒定电压法与自适应变步长电导 增量法相结合并进行改进，使系统能快速、稳定及 目前比较实用的MP门控制策略大多基于扰动 准确地工作于最大功率点。 观察和电导增量两种方法。这两种方法各有利弊， 其中扰动观察法结构简单、计算过程比较容易，电导 收穰日期：2013一02一04 增量法在动态性能和跟踪特性方面比前者优越M。 基金项目：重庆市科技攻关项目(CSl[℃20llAC4046)。 作者简介：张杨俊(1985一)，男，硕士研究生，主要研究方向为电力电 在图l所示的独立光伏系统中，光伏阵列通过DC／