基于BP神经网络的地表水污染指标短期预测分析

第34卷第3期2O16年6月陕西科技大学学报JournalofShaanxiUniversityofScience＆TechnologyVoI．34No．3Jun．2016文章编号：10005811(2016)03015605基于扰动观察法结合模糊控制法MPPT控制策略研究康家玉，周猛，王素娥，王旭(陕西科技大学电气与信息工程学院，陕西西安710021)摘要：分析了光伏阵列的输出特性及最大功率点跟踪控制原理，将模糊控制应用到光伏阵列的最大功率点跟踪控制中，以达到快速跟踪的目的；再引入改进的扰动观察法，优化最大功率点处的稳态特性．在外界环境突变的情况下，仿真结果表明组合式的控制方法可以提高系统的快速性、稳定性和能量转换效率．关键词：光伏阵列；扰动观察法；模糊控制法；最大功率点跟踪中图分类号：TM615文献标志码：ATheresearchofMPPTcontrolstrategybasedontheP&omethodcombinedwithfuzzycontrolmethodKANGJia—yu，ZHOUMeng，WANGSu—e，WANGXu(CollegeofElectricalandInformationEngineering，ShaanxiUniversityofScience8-Technology，Xifin7l0021．China)Abstract：AnalysisoftheoutputcharacteristicsofthePhotovoltaicarrayandmaximumpow—erpointtrackingcontro1principle。fuzzycontrolisappliedtothecontrolofPVarraymaxi—mumpowerpointtracking，inordertoachievethepurposeofthefasttrack；then，anim—provedperturbationandobservationmethodisintroducedtooptimizethesteady——statechar．．acteristicsofthemaximumpowerpoint．Inthecaseofmutationoftheexternalenvironment，thesimulationresultsshowthatthecombinedcontrolmethodscanimprovequickly，stabilityandenergyconversionefficiencyofthesystem．Keywords：photovohaicarray；perturbationandobservationmethod；fuzzylogiccontrol；maximumpowerpointtracking(MPPT)0引言太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源．光伏发电是人类利用太阳能的一种重要方式．光伏发电对于改善气候环境、缓解能源危机具有重要的意义，目前已成为国内外学术界和工业界研究的热点】．然而，光伏阵列是一种非线性元件，光照强度、环境温度、负载等条件的变化会影响其输出功率的大小．因此，为了提高光伏电池的转换效率，使其在同样光照和环境温度下输出尽可能多的电能，需要对光伏电池阵列的最大功率点进行快速、准确的跟踪．*收稿日期：20160325基金项目：陕西省科技厅工业攻关项目(2015GY038)作者简介：康家玉(1969)，女，江西泰和人，副教授，博士，研究方向：新能源与电能变换技术第3期康家玉等：基于扰动观察法结合模糊控制法MPPT控制策略研究·157·在实际应用中，早期常用的最大功率点跟踪算法主要是恒定电压法和扰动观察法_3]．近年来国内研究较多的主要是改进的扰动观察法_4]、导纳增量法、模糊控制法及组合式的控制方法．扰动观察法优点是算法简单、容易实现和跟踪效率比较高，所以在工程中应用比较广泛．模糊控制法实现MPPT控制能快速响应外部环境变化[7]，以达到快速跟踪的目的．本文将扰动观察法和模糊控制法的优点相结合，在光照或环境温度突变时，首先采用模糊控制算法快速地跟踪到光伏阵列的最大功率点附近，之后采用新型的变步长扰动观察法可以使系统稳定在最大功率点处．仿真结果表明，组合算法极大地减小了最大功率点处的振荡，提高了系统的稳定性和能量转换效率．1光伏阵列的输出特性太阳能光伏电池的I—U特性随着外界环境的变化而变化，其输出电流一电压数学模型_8可表示为：～砷{eXp[]1_}一(1)式(1)中：j旃为光生电流，L为反向饱和电流；U是负载端电压；R和R分别为等效串并联电阻；A为二极管品质因子；K为波耳兹曼常数；T为绝对温度；q为单位电荷数；为光伏电池输出电流．太阳能电池供应商会提供四个