中国空间科学技术

中国空间科学技术 ›› 2014, Vol. 34 ›› Issue (4): 53-.doi: 10.3780/j.issn.1000.758X.2014.04.008

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串联型MPPT空间电源系统稳定性技术

 林文立, 张晓峰, 杜青, 王超   

  1. （北京空间飞行器总体设计部，北京100094）
  • 出版日期:2014-08-25 发布日期:2014-08-25
  • 基金资助:

    国家自然科学基金（51307006），十二五装备预先研究（51320080401）资助项目

SerialMPPTElectricalPowerSystemStabilityforSpaceApplication

 LIN  Wen-Li, ZHANG  Xiao-Feng, DU  Qing, WANG  Chao   

  1. (BeijingInstituteofSpacecraftSystemEngineering,Beijing100094)
  • Published:2014-08-25 Online:2014-08-25

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摘要： 串联型最大功率点跟踪（MPPT）空间电源系统存在母线电压振荡或跌落等不稳定现象，文章以MPPT不调节母线电源拓扑为研究对象，建立了系统等效电路模型，通过小信号等效分析、状态空间方程特征根求解等手段，分别对MPPT控制域及电压控制域下电源系统的稳定性进行了分析。结果表明，在太阳电池阵及阵列功率调节器特性曲线一定的条件下，通过对二者间电感、电容参数合理配置，可以保证系统稳定。在MATLAB/SIMULINK中搭建了串联型MPPT不调节母线电源系统仿真模型并进行实例仿真，仿真结果验证了理论分析的正确性。

关键词: 最大功率点跟踪, 稳定性, 小信号等效分析, 状态空间方程, 空间电源系统

Abstract: Instabilityphenomenasuchasbusvoltagefluctuations occurinserialmaximumpowerpointtracking(MPPT)electricalpowersystem(EPS).Tostudythestability, systemequivalentcircuitmodelswerebuiltbasedonaserialMPPTunregulatedbusEPStopologyforspaceapplication.ThesmallsignalequivalentanalysismethodandeigenvaluesofstatespaceequationssolvingmethodwereadoptedtoperformstabilityanalysisintheMPPTcontroldomainandthevoltagecontroldomain.Keyconclusionsareobtainedundertheconditionsofconstantsolararray(SA)andarraypowerregulator(APR)characteristics.ThesystemstabilitydependsontheparametersofinductorsandcapacitorsbetweentheSAandAPR.AserialMPPTunregulatedbusEPSmodelisbuiltinMATLAB/SIMULINK,andthesimulationresultsvalidatetheaboveconclusions.

Key words: Maximumpowerpointtracking, Stability, Smallsignalequivalentanalysis, Statespaceequations, Spaceelectricalpowersystem