光伏发电系统中mppt控制算法探究及探析

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1、光伏发电系统中MPPT控制算法探究及探析【摘要】随着时代的发展，人类对能源的需求越来越多，新能源开发是解决能源问题的根本途径，而太阳能光伏发电正是新能源和可再生能源的重要组成部分。而MPPT控制算法是太阳能光伏发电系统中非常重要的部分。本文作者基于多年关于光伏发电系统中MPPT控制算法的实践经验，对MPPT的原理、MPPT的方法概述、并就建立光伏阵列MPPT仿真模型等方面进行了探讨。【关键词】光伏发电系统；MPPT；控制算法【abstract】withthedevelopmentofTheTimes,thehumanenergydemandmoreandmore,newenerg

2、ydevelopmentisthebasicwaytosolvetheenergyproblem,andsolarphotovoltaicpowergenerationisnewandrenewableenergy’simportantcomponent.AndtheMPPTcontrolalgorithmissolarphotovoltaicpowergenerationsystemisveryimportantpart.Inthispapertheauthorabout(pv)powersystembasedonyearsofexperienceinthepracticeof

3、MPPTcontrolalgorithm,theMPPT,theprincipleofthemethod,andtheMPPToutlinedaphotovoltaicarrayMPPTsimulationmodelare6discussed.【keywords】photovoltaicpowergenerationsystem;MPPT;Controlalgorithm中图分类号：TM6文献标识码：A文章编号：前言太阳能光伏发电在不远的将来会占据世界能源消费的重要席位，不但要替代部分常规能源，而且将成为世界能源供应的主体。MPPT是MaximumPowerPointTracki

4、ng（最大功率点跟踪）的简称，MPPT控制器能够实时侦测太阳能板的发电电压，并追踪最高电压电流值(VI)，使系统以最高的效率对蓄电池充电。应用于太阳能光伏系统中，协调太阳能电池板、蓄电池、负载的工作，是光伏系统中非常重要的组件。本文对MPPT的原理、MPPT的方法概述、并就建立光伏阵列MPPT仿真模型等方面进行了探讨。1.MPPT的原理在太阳能光伏发电系统中，光伏电池是最基本的环节，若要提高整个系统的效率必须要提高光伏电池的转换效率，使其最大限度地输出功率。然而，光伏电池的I-V特性是非线性的，它随着外界环（温度、光照强度）的变化而变化，它的工作电压改变时它的输出功率也会改变，为

5、了始终能获得最大的输出功率，所以需要进行最大功率点跟踪。6图1中的曲线是在一定光照强度下的光伏I-V输出特性曲线，直线1为一定负载阻抗的负载线，它和曲线的交点为a，即为光伏电池的工作点。显然，对应不同的负载阻抗，负载线的斜率不同，与光伏电池输出特性曲线的交点不同，即工作点不同，光伏电池在工作点上的输出功率也不同。如果不改变负载特性，则系统工作在a点，但a点的输出功率小于MPP处的功率。如果我们能改变负载阻抗，则可以使负载线与光伏电池输出特性曲线的交点从a点移到MPP，使光伏电池工作在最大功率点处。当光强变化时，光伏电池的输出特性也会变化，则可以相应地调整负载阻抗，使它仍能工作在最

6、大功率点上。在不同的环境条件下，按输出最大功率的要求来进行调整负载阻抗，则能使太阳能得到最大利用，即实现最大功率点跟踪的控制。图1最大功率点跟踪原理由于DC/DC变换器具有阻抗变换的作用，DC/DC变换器输出端负载一定时，通过调节占空比D，可以改变DC/DC变换器的输入阻抗，这样就改变了光伏电池的负载阻抗。若知道最大功率点所对应的负载阻抗，就可以通过调整DC/DC变换器的占空比D，使DC/DC变换器的输入阻抗在光伏电池的最大功率点上。当外界环境变化时，仍然可以通过不断调整变换器的开关占空比D，实现光伏电池与DC/DC变换器之间的动态负载匹配，就可以实时获得光伏电池的最大输出功率。

7、62.MPPT的功能MPPT控制器主要功能：检测主回路直流电压及输出电流，计算出太阳能阵列的输出功率，并实现对最大功率点的追踪。一方面，蓄电池的内阻不会随着光伏电池输出的最大功率点的变化而变化，致使无法对光伏电池的输出进行调节，造成资源的浪费；另一方面蓄电池的充电电压随外界环境的变化而变化，不稳定的电压对蓄电池进行充电，只会影响蓄电池的寿命。因此需要在光伏阵列和蓄电池之间加入最大功率跟踪环节，它既可以跟踪光伏阵列的最大输出功率，又可以输出稳定的电压对蓄电池进行充电。3.MPPT的