太阳能百叶窗式窗帘设计+文献综述(5)
时间:2017-04-14 17:21 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
(2) 扰动观察法 扰动观察法是周期性的增加或减少负载的大小，以改变太阳电池方阵的端电压及输出功率，并观察比较负载变化前后的输出电压和输出功率的情况，在决定下一步的增、减负载动作。如果输出功率比负载变化前大，就将负载继续朝同一个方向变动；如果发现输出功率比负载变动前小，则表示应该在下一周期改变负载的变动方向，如此反复进行扰动、观察和比较，使得光伏方阵始终工作在最大功率点。 用此方法追踪，当到达最大功率点附近之后，扰动并不会停止，而会在最大功率点附近振荡，因而造成能量的损失。虽然可以缩小每次扰动的幅度，以降低在最大功率点的振荡幅度来减少能量损失，但当温度或太阳辐照度有较大的变化时，会使追踪到另一最大功率点的速度变慢，这样就可能浪费大量能量。 (3) 增量电导法 由太阳电池的伏安特性曲线可知，在最大功率点处，dP / dU = 0。将功率用电压与电流的乘积表示为 dP / dU=d（IU）/ dU=1 + U dI / dU = 0 （2.6） 将上式整理后可得 dI /dU =—I/U （2.7） 式中，dI表示变化增量前后测得的电流差值，dU表示变化增量前后测得的电压差值。因此，根据测量的增量值dI/dU和瞬间太阳电池的电导值I/U，可以决定下一次的变动方法。当增量增量值和电导值符合上式时，表示已经达到了最大功率点，不在需要下一次的扰动。 虽然增量电导法仍然是以改变太阳电池的输出电压来达到最大功率点的，但是凭借着修改逻辑判断式减少了在最大功率点附近的振荡现象，使其更能适应瞬息万变的气象环境。理论上，这种方法是完美，然而在实际测量时不可能完全精确符合，总会有一定误差，能完全达到上式要求的概率是非常小的，所以在实际应用时，仍有一定的误差。 (4) 直线近似法 直线近似法在众多最大功率跟踪法中是新兴的一种方法，其基本原理还是根据dP/dU=0这个逻辑判断式，利用一条直线来近似表达在某个温度下各种不同辐照度时的最大功率点，只要将工作点控制在此直线上，即可实现最大功率跟踪。 在现代制造工艺条件下，太阳电池内部的并联电阻值可认为是无穷大，而在某个工作温度下，对于不同的光照强度，最大功率Pm 的变化率接近于一条直线。 此方法是以太阳电池数学模型的推导为出发点，来求出最大功率点的近似直线，因此等效模型及太阳电池的各项参数的正确性，以及太阳电池和元器件的老化，可能影响其准确程度。 (5) 实际测量法 对于较大的太阳能光伏系统，有时可利用一块额外的小太阳电池组件，每隔一段时间实际测量其开路电压和短路电流，以建立太阳电池组件在此光照强度及温度下的参考模型，并求出在此气象条件下的最大功率点的电压与电流，配合控制电路，使得太阳电池方阵工作在此电压（或电流）下，即可达到最大功率追踪的目的。这既是实际测量法。 此方法的最大优点在于是根据实际测量来建立参考模型，因此可以避免因太阳电池和元器件的老化而导致参考模型失去正常性。此外，由于这种方法需要额外的太阳电池组件和测量电路，因此对于小型光伏系统可能在成本上不一定合算。 在以上介绍的最大功率点追踪的方法中，其基本思路大体是相同的，差别在于对最大功率点的判断和实现方法上。这些方法各有优缺点，以扰动观察法为例，其优点是容易实现和结构简单，但在最大功率点附近可能产生震荡问题，应用时必须解决振荡幅度和追踪时间的矛盾；然而，对于并网供电的光伏系统，振荡问题可能反而对判断和解决孤岛效应有所帮助[18]。 (责任编辑：qin) |