1 / 4 最大功率跟踪的控制原理最大功率跟踪(MPPT )是并网发电中的一项重要的关键技术,它是指控制改变太阳电池阵列的输出电压或电流的方法使阵列始终工作在最大功率点上,根据太阳电池的特性,目前实现的跟踪方法主要有以下三种:(1)恒电压法 ,因为太阳电池在不同光照条件下的最大功率点的电压相差不大,近似为恒定
这种方法的误差很大,但是容易实现,成本较低;(2)爬山法 ,通过周期性的不断的给太阳电池阵列的输出电压施加扰动,并观察其功率输出的改变, 然后决定下一次扰动的方向
这种方法的追踪速度较慢,只适合于光强变化较小的环境;(3)导纳微分法 (又称增量电导法),认为太阳电池阵列的的最大功率点处,输出功率对输出电压的一阶倒数等于零
因此在环境光强发生改变时,根据 dI/dV 的计算结果是否等于-I/V ,决定是否继续调整输出电压,既可实现最大功率点的跟踪
该方法相对于恒电压法和爬山法有高速稳定的跟踪特性
上述三种方法各有特点,但是都不同时具有低成本、高稳定性、快速追踪的特性
第一种方法只是粗略估计了最大功率点的位置,在光强变化到很大或较小时都会产生很大的误差
后两种方法本质上都是通过判断当前工作点是否处于最大工作点来决定是否继续调整及调整的方向, 因此最终的结果是逆变器始终工作在最大功率点的左右,来回振荡, 而不是真正的工作在最大功率点处,反应在太阳电池阵列的输出上就是,太阳电池阵列的输出电压或电流总是以一个直流电平为中心上下跳跃,波形很不稳定, 而且在光强变化速度较快时,不能及时反应
三、太阳能电池功率追踪访法及算法扰动观察法是目前太阳能电池最大功率追踪技术中最为成熟以及被采用最多的方法,其系统方块图如图12 所示
由图中可以很明显的看出此法的硬件需求较少,模拟/数字转换器节省得相当多, 因此在制造的成本上将大为降低
扰动观察法之缺点在于最大功率追踪过程中,当大气条件迅速改变