外文翻译---一种光伏系统最大功率点的控制系统（译文）

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1、中文5340字，英文2800单词PDF外文：http:/ 本科毕业设计 （论文） 外文 翻译  学生姓名  郭子暄  专业班级  08 电气三班  中文译名  一种光伏 电池 最大功率点的控制 系统  外 文原文名  A Maximum Power Point Control Photovoltaic System 外 文原文版出处  IEEE ，  2010 译文：  一种光伏系统最大功率点的 控制 系统     目录  1. 简介  . 2

2、2、相关理论  . 3 A PV 模型的理想工作点  . 3 B. PI 调节器的频率合成  . 5 3、仿真方法  . 6 四、 控制系统的流程  . 7 五、结果和相应的讨论  . 7 A理论值  . 7 B仿真结果  . 7 C实验结果  . 8 五   结论  . 8   2 第十八届地中海控制与自动化会议  国会皇家酒店  2010.6.23-2010.6.25  一种控制光伏系统最大功率点的方法  M. Salhi, and

3、 R. El-Bachtiri 摘要：在光伏系统中，为使其输出最大化而不受外界温度、光照辐射度以及所接电力负荷特性的影响，一种最大功率工作的跟踪技术得到了应用。在本文章中，我们认为光伏阵列提供电源。为最大化其输出功率，我们使用直 /直变换的 boost 电路，并用 PI 调节器对其进行控制。控制器参数的整定采用 Bode算法。此外，我们应用一个小型信号系统模型以获得系统输出的转换功能。理论值和仿真值都在本篇中有所展现，而且实验的结果具有决定性。   关键词：光伏系统    最大功率点跟踪   直 /直升压斩波电路   PI 调节器  

4、 1. 简介   自 20 世纪初以来，电力行业普便把以“大机组，大电厂和大电网”为主要特征的集中式单一供电系统作为现代电力工业的发展方向。经过 100 多年的发展，这种集中式的单一供电系统已经具有相当大的规模，为世界经济的繁荣和人民生活水平的提高做出了巨大的贡献。  从 20 世纪 80 年代末开始，世界电力工业出现了由传统的集中供电模式向集中和分散结合的供电模式过渡的趋势。近年来，以可再生能源利用为主的新型发电技术，主要是太阳能光伏发电和风力发电，还包括燃料电池发电等，凭借发电方式灵活，与环境兼容等优点得到了快速发展。  光伏发电系统具有非线性的特征。其 P-

5、V 特性  I-V 特性如图 1 所示。光伏系统（以下称 PV）的输出电压和输出电流的乘积的最大功率点称其为“ MPP”。为了达到最大的利用率， PV 平板必然要在其最大功率点处工作运行。然而， PV 系统由于其光照辐射度、单元温度以及负荷的变换的影响，其运行点会偏离 MPP。此时为了在 PV 系统和负荷之间插入最大功率工作点跟踪系统（即 MPPT），它可以调节系统使其在任何的环境下，都可以工作在 MPP 处，并且提高了系统的利用率 1。在现代工程中，许多 MPPT 的调节器使用微控制器和计算机以实现复杂的 算法，而且还有部分使用人工神经网络。这些系统都有着十分良好的性能。然而它们过

6、于昂贵并且这些方法均需要得到一套独立的、稳定的电能供给来维持其运行；因此它们只在高能量场合适合应用。另外一种算法基于利用公式  P/ V = 0 以搜索功作点，既由“ P/ V”产生的信号作为 MPPT的搜索的方向。这就使得在电压和电流为连续信号的情况，决定最大功率点成为了可能。在最近几年，很多基于这种控制算法的 MPPT 得用应用和证明。在参考文献 9和 10中，推荐了一种类似的 MPPT 控制系统，其中同样含有 boost 电路以使得 Iout/ V的值为零，其中 Iout 为直直转换      图 1   PV 系统的 I-V  

7、;P-V 特性               电路的输出电流。          3 在这种方法中，为了降低系统的复杂性，电池的电压设定了一个常量 E，而且假定变流器为理想器件。因此，直直转换电路的输出功率 Pb 也就约为 PV 系统的功率 P。  同样的方法在文献 11也得以体现，  其中电池电压设定为常数，并且将其与定值电阻 Pb 的串联。在文献 12中考虑 了 boost 电路的损耗，既在 MOSFET 晶体管中的损耗。  在本文章中，经过重

8、新考虑在文献 9和 12中所提出的实验实施方法。建议使用一种如图 3 所示的控制框图。为得到最大功率工作点，采用 Boost 电路用以连接电池和 PV 系统的输出。此时， MPPT 控制器必须使得“ P/ V = 0”，根据光照辐射度   和光电板的温度 T 调节占空比    则使上述控制得以实现。占空比为 PI 调节器提供的信号之一。为了合成 PI 调节器的相关参数，这里应用一个小型的信号系统模型以开发系统的转换功能。 PI 调节器的系统 Kp和 Ki由频率合成法以获得。该方法的概要方案如图 3（  b）所示。伴随着 PV 板的输出电压和输出电流的测量

9、，其输出功率以及功率对电压的偏微分可以相继得出，并将其偏微分与 0 相比较。误差信号作为 PI 调节器的的输入信号，进而向 Boost 电路发送控制信号 VGS。   2、相关理论   电能的转换器为一个插进 PV 系统和电池之间的 Boost 电路（如图 2（ a），并由占空比信号 控制，其中，占空比在电流连续的情况下提供了输出电压对输入电压的相应比例的提升。  当 T 时段，晶体管打开，而且在其余的时间段（ 1- ） T 晶体管为关闭的状态。二极管的状态，在连续传导的模式下作为晶体管的补充。电 感通过晶体管充电，并通过二极管进行放电。  如果斩波频率

10、足够大过系统的频率特性，则可以将换流器替换为等效的连续模型。这里我们考虑的是在斩波期间的电能的相关平均值。    图 2  Boost 电路及等效模型                  图 3 控制系统  （ a）框图  (b)MPPT 指令   其中晶体管可以被电压源所替代，电压值为其平均值。同样，二极管可以被电流源替代。   A.PV 模型的理想 工作点  在本文中， PV 系统模型的等效电路图如图 4 所示。 PV 输出电压 V 和输出电流 I 之间的关系在文献1314中给出，有