内容发布更新时间 : 2024/11/15 18:44:18星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

Eqn. 17a绘制在图5。由此可以看出，有两个平衡点的光伏阵列可以提供所需的电流。 B点是稳定的，显然是所需的操作点。另一方面A点明显不稳定，在这种操作模式下系统永久运行。然而，最终的控制策略不会允许一个是一个有效的操作点（4.3节中给出更多的细节）。

可以指出的是，eqn.17b代表非最小相位行为。这种行为的物理意义是很清楚的：它代表了电池组能源再利用。

4.2第二种运作模式：发电条件不足

不足发电条件下必须改变操作单元阵列最大功率点的控制目标。 MPOP依赖大气条件所以它必须跟踪。已有文献报道用不同的技术来实现这一目标。其中有些是基于测量大气条件[8]，其他方法有用改变阵列配置[11]，以及其他基于算法不断调整光伏阵列的有效载荷[6，7，12]。所有这些方法当中，相比最成功的为MPOP跟踪的，因为它们不受特定的大气条件或实际负载影响[6]。这些算法，通常被称为扰动与观察（P＆O）算法，通过工作点的离散转变生产和检测结果的光伏输出功率变化。如果输出功率的增加，转变将在同一方向，反之则反。自适应可以包含在这些算法中，一旦MPOP已达到[13]它可以减少收敛时间和扰动过程中的功率损耗减少。P＆O算法的主要缺点是，他们无法应付快速变化的大气条件，因为他们无法在扰动的大气条件区分输出功率的变化。为了克服这个问题，在[6]中提出一种不同的方法，称为IncCond。增量和瞬时电导测量要依据eqn.10的基础上。但是，报告中的算法保持一个固定步实施，最终可能限制对MPOP的收敛速度。

对于这种操作模式，IncCond方法滑模控制在发电条件不足的下的设计要满足eqn.10：

然后，基于滑动面的考虑，可以看出，横截条件根据MPOP实行：

因此，要实现滑动的存在条件，切换的控制信号必须是：

在这种情况下，相当于控制假设下面的表达式：

然后，考虑eqn.18和eqn.7 ，eqn.21，理想的滑模动态将写成：

(22b)

Eqn. 22a清楚地显示了一个稳定的平衡点。注意到根据标志，eqn.22b表示稳定或不稳定的动态。在第一种情况，当的标志是负的，稳定的动力学特征代表电

池组的放电。反之，当其标志是正的，这个公式代表非最小相位相同的（行为在上一节分析）。唯一不同的是，在这种情况下，电池组充电通过改变而不是。 在整个模式建立中，控制律将开关固定在一个位置（打开或关闭）。这样，MPOP对收敛速度的影响取决于三个因素，即转换器的活性元素，大气条件和负载的大小。因此，IncCond方法滑模技术提出对MPOP进行最快的速度收敛这一概念。

一旦系统达到滑动流形切换控制律就可以使系统保持在滑动面上。然而， 考虑到IGBT的有限开关频率，系统代表了典型的抖振系统。MPOP周围的振荡行为，一方面是由于不同的大气条件在不变或缓慢的情况下有功率损耗，但另一方面，它有利于增量电导的测量。在4.4节给出了关于此方面的指导方针。

4.3综合控制法

真正的最终控制法包括两种操作模式，可以通过下面的表达式表达：

当大气条件足以满足要求的能量，提出的控制律，分别建立两区的第一和第二操作模式。要确定每种模式的域，如图6所示，光伏阵列和控制器所产生的电力，能量表达式为()。从这个图表中可以直接看到，第一种模式只能运用在系统运作上的右操作点S，反之则反。因此，该控制策略用于消除不稳定的平衡点，根据第一种模式的域迫使系统运作所需的B点。应当指出的是在第二种模式下，A点不是系统的平衡点。

4.4 L和C设计基础上的考虑

在实际应用中的开关设备有开关频率的上限。这非理想滑动制模型有约束，即条件h = 0不能完成系统的发展，在滑动面附近需要跨越两个方向。这种典型的行为被称为振动，图7是固定开关频率实现。从这个图表得到振动模块的可写为[14]：

其中代表施加控制信号记作，是一个给定的开关器件的开关周期，是系统在此期间的增益。经过直观的操作，eqn.24可以写成：

需要注意的是有两种不同的取值，。但前提是eqns.25和26右端的参数最高值是已知的， L和C的值可以调节以确保滑动面上的等幅振荡。eqn.25日提出了

光伏阵列端电压的线性关系。从eqn.4可得，此电压最高值影响函数的日照和温度：

然后，把eqn.27代入eqn.25得：

在图8中eqn.28的右端被描绘为两种可能的控制 信号值,可以看出它对日照和温度的影响。可以得出，当采取最大的日照和运作的最低温度最大。然后，可以改变eqn. 28中L的值，得到一些参数值和给定值。由此得出的L的值能确保振幅值比点和任何大气条件的低。类似的情况确定C的值，以确保在点振幅值比低。图9显示了eqn.26等式右边两种可能的控制信号值下的日照和温度。可以看出，最大的日照和温度下控制信号获得最大。因此，从eqn.26得到的联系，C值可以直接确定。

5仿真结果

计算机仿真是在一个固定的开关频率测试控制器的性能。通过下列两个例子的检验控制功能。在模拟中使用的参数值在附录中（第9）。 5.1示例A

为了使该控制器的一些鲜明的特点清晰可见，在这个例子中所要求的功率是作为一个变量的阶梯序列，假定天气条件常数（λ= 80 T= T= 53°C）。在图10中所要求的能量是光伏阵列和光伏发电的最大功率。图figs.11和12描绘左右滑动流形和的运动状态。由图11可得如何在足够的时间（0 -0.016s）和（0.04-0.056s）里控制调节DC / DC变换器的输出功率和输出功率的变化。和分别绘制在Figs.13和14中。振荡图形中观察到的数字与在图7中的相似，由固定的开关频率实现。图12显示了如何控制不充足时间内迅速推动MPOP对光伏阵列的作用。搭建的模型维持在一个固定的位置保证打开或关闭开关收敛速度最快。图15可以观察到这种现象其中u是已知的。在模型中可以观察到，图10中电容C减少一部分光伏终端电压（图14）。一旦MPOP控制保持系统在滑动面上，就不管所要求的功率的变化。此操作在Figs.13和14中可观察到。