分布式发电及其实验系统的设计(3)

3.1 发电系统（

Generation System）

发电系统是整个实验系统的核心和能量来源，下面就将实验系统中的发电子系统逐一做介绍。 1）光伏发电系统及其最大功率跟踪技术

光伏发电的基本原理和系统的基本构成在前面以及介绍过了，在此就不在阐述。这里主要介绍一下光伏发电最大功率跟踪的原理和技术。

从图5可以看出，太阳能电池板的P-V曲线为一条向上凸起的弧线，可见，只有当电压V

为某一值V

mppt时，功率达到最大值Pmax。所以跟踪光伏发电的最大功率便可以通过控制光伏电池板的电压来实现。目前对光伏系统中MPPT算法很多, 有扰动观

则往反方向改变电压,以此循环。本文在上述调整算法的基础上运用变步长的方式，当电压改变的时候不是简单观察功率的变化，而是观察功率相对于电压的变化率来确定电压的改变弧度，即△V=k(△P/△V),其中k为一常量。可见，最后电压降稳定在(△P/△V)=0的最佳电压点Vmppt。

2) 风力发电试验系统

由于在实验室环境下很难有理想的风速，所以本文主要以一套风力发电模拟试验系统来代替实际的风力机，不但可以模拟不同型号的风力机，而且可以模拟在不同风电场环境下进行发电。所以在这里主要介绍模拟系统和最大风能捕获技术。 （1）风力发电模拟试验系统：

风力发电模拟系统主要由原动机和发电机组成，原动机主要是模拟风力机向发电机提供与风力机相同的转速和转矩带动发电机发电，所以系统的核心是风力机的模拟。风力机的模拟是指模拟系统模拟风力机在风能驱动下输出机械功率的特性。目前，主要采用直流电动机或异步电动机来模拟。直流电机模拟风力机通常采用开环调节进行风力机的静态模拟。而异步电动机模拟风机则有多种控制方法，其中经模糊算

网络法等方法[6]，但其核心思想都是寻找最佳电压点Vmppt。以一种较为实用和简单的算法为例，如图6所示，太阳能电池板的输出经过DC/DC电压转换器后为负载供电，通过调节DC/DC的占空比可以调节太阳能电池板的端电压，爬山法的思想是：通过改变（增加或减小）电压V观察功率的变化；若功率增大，则继

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