摘要：通過對光伏電池特性的分析以及對傳統(tǒng)電導(dǎo)增量最大功率點跟蹤（MPPT）方法的研究，提出了三段式變步長電導(dǎo)增量算法的MPPT技術(shù)。應(yīng)用MATLAB / SIMULINK搭建了仿真模型，并與傳統(tǒng)電導(dǎo)增量法進(jìn)行了比較。仿真結(jié)果表明，三段式變步長電導(dǎo)增量法能使光伏發(fā)電系統(tǒng)快速、準(zhǔn)確、穩(wěn)定的跟蹤最大功率點，減弱了最大功率點附近振蕩的情況，具有良好的動態(tài)和穩(wěn)態(tài)特性。

關(guān)鍵詞：光伏電池陣列；最大功率點跟蹤；電導(dǎo)增量法；變步長

中圖分類號：TM615 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2013）13-3155-04

1 概述

隨著能源危機(jī)的日益嚴(yán)峻以及地球環(huán)境的逐漸惡化，發(fā)展清潔、可再生的新能源已成為世界各國關(guān)注的焦點問題。太陽能作為最重要的新能源之一，具有輻射能量豐富，分布廣泛，無噪聲、無污染等優(yōu)點；但是，由于光伏電池輸出功率特性具有非線性，并受到外界環(huán)境因素的影響，造成光伏發(fā)電系統(tǒng)的光電轉(zhuǎn)換效率低、發(fā)電成本高，制約著光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

為了提高光伏發(fā)電系統(tǒng)的光電轉(zhuǎn)換效率，需要尋求控制方法來保證在光伏電池表面溫度和光照強(qiáng)度變化時，自動調(diào)整光伏發(fā)電系統(tǒng)的工作狀態(tài)使之輸出功率在最大功率點附近，這一過程稱為最大功率點跟蹤MPPT（Maximum Power Point Tracking）[1-2]。傳統(tǒng)的電導(dǎo)增量法在光照強(qiáng)度和環(huán)境溫度快速變化時，雖具有較好的跟蹤性能，但很難同時滿足系統(tǒng)的跟蹤精度和速度[3]。針對這一情況，該文提出了三段式變步長電導(dǎo)增量法，并通過仿真實驗證明，當(dāng)外界環(huán)境快速變化時，采用三段式變步長電導(dǎo)增量跟蹤方法與傳統(tǒng)方法相比，響應(yīng)速度更快、最大功率點附近的振蕩更小，能夠提高系統(tǒng)的動態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能。

2 光伏電池的特性分析

2.1 光伏電池的等效電路

3.2 三段式變步長電導(dǎo)增量法

4 三段式變步長電導(dǎo)增量法的仿真分析

4.1 仿真模型

4.2 仿真結(jié)果分析

5 結(jié)束語

本文經(jīng)過對光伏電池工作特性和傳統(tǒng)定步長電導(dǎo)增量法的分析，提出了三段式變步長電導(dǎo)增量MPPT算法。由仿真結(jié)果可知，三段式變步長電導(dǎo)增量MPPT法跟蹤精度高，在最大功率點處振蕩小，明顯提升了系統(tǒng)性能，具有良好的動態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能。

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