蒋佳杰,贺新升,张槐驿,高春甫

• 1:浙江师范大学工学院

摘要(Abstract)：

Boost电路是最常用的进行光伏最大功率点追踪(MPPT)的阻抗变换电路，但在高太阳辐照度和低太阳辐照度工况下，存在无法实现光伏MPPT的情况。针对该问题，通过对Boost电路进行工作原理理论分析和实际应用分析，开展了在极端工况下Boost电路的光伏MPPT可靠性研究，并通过实验证明了特殊工况会造成Boost电路光伏MPPT的不可靠性，最后根据研究结果有针对性地给出了解决Boost电路存在问题的建议。研究结果表明：基于Boost电路的光伏MPPT会受限于3个主要因素：一是脉冲宽度调制(PWM)信号的极限占空比；二是Boost电路的阻抗变换范围受到所带负载大小的影响；三是Boost电路能够实现的最大升压比。在低太阳辐照度下，Boost电路带大负载时与光伏组件内阻的匹配效果不佳；在高太阳辐照度下，Boost电路带小负载时与光伏组件内阻的匹配效果不佳。

关键词(KeyWords)： 光伏组件;最大功率点追踪;Boost电路;可靠性;太阳辐照度

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation):

作者(Author): 蒋佳杰,贺新升,张槐驿,高春甫

DOI: 10.19911/j.1003-0417.tyn20210422.01

参考文献(References)：

• [1]贺新升,高春甫,王彬,等.太阳自动跟踪机构的设计和位姿分析[J].光学精密工程, 2012, 20(5):1048-1054.
• [2]高春甫,陆爽,贺新升,等.太阳能光伏发电最大功率点跟踪控制器设计[J].中国测试, 2014, 40(2):70-73.
• [3]王延庆.局部遮阴下光伏MPPT算法研究与控制器设计[D].西安:西安科技大学, 2020.
• [4]刘畅.基于改进蝙蝠算法在光伏阵列局部阴影下多峰MPPT研究[D].保定:河北大学, 2020.
• [5]刘震.基于混合蛙跳的两阶段粒子群算法MPPT控制[D].曲阜:曲阜师范大学, 2020.
• [6]王志豪,李自成,王后能,等.基于RBF神经网络的光伏系统MPPT研究[J].电力系统保护与控制, 2020,48(6):85-91.
• [7]唐杰,邵武,孟志强.采用模糊指数趋近律的光伏MPPT滑模算法[J].电力系统及其自动化学报, 2019, 31(8):46-52.
• [8]周华安,孟志强,王保田.光伏发电系统MPPT固定频率滑模控制[J].湖南大学学报(自然科学版), 2015,42(10):97-101.
• [9]刘振永,孙建起.基于模糊自适应PID的光伏电池MPPT研究[J].可再生能源, 2015, 33(6):834-838.
• [10]罗飞,郑建弟.基于改进滑模控制的MPPT技术[J].电气传动, 2017, 47(5):63-66.
• [11]熊洁.带储能装置的太阳能光伏供电系统的研究与设计[D].长沙:湖南大学, 2015.
• [12]张光明,刘毅力,马龙涛,等.一种变步长扰动观察法在光伏MPPT中的应用[J].西安工程大学学报, 2019,33(4):433-439.
• [13]李鹏辉,陈建林,申忠利,等.基于改进模糊控制和优化Boost电路的光伏MPPT方案[J].电力科学与技术学报,2017, 32(4):24-30.
• [14]沈赋,尹斌,孙维广.基于单神经元自适应PID的光伏发电MPPT[J].电力系统及其自动化学报, 2017, 29(2):89-95.
• [15]陈登锴,王君艳. BOOST功率因数校正器在三种工作模式下特性的比较[J].现代电子技术, 2007(11):103-105,111.
• [16]樊立萍,童兵.基于BOOST变换器的MFC最大功率跟踪控制[J].太阳能学报, 2021, 42(2):274-280.
• [17]蔡昕辰.基于恒定电压法和阻抗匹配法的MPPT算法的研究[D].武汉:湖北工业大学, 2012.