基于電流擾動(dòng)觀察法的光伏電池最大功率跟蹤

（武漢大學(xué)，武漢 430072）

摘 要：隨著能源短缺的問(wèn)題日益突出，太陽(yáng)能因其潔凈，儲(chǔ)量巨大等優(yōu)勢(shì)而受到廣泛關(guān)注。光伏電池硬件制造的革新和電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展，使光伏發(fā)電的廣泛應(yīng)用成為可能。本文從光伏發(fā)電的最大輸出效率出發(fā)，探索基于電流擾動(dòng)實(shí)現(xiàn)光伏電池最大功率跟蹤的可行性。

關(guān)鍵詞：太陽(yáng)能電池;mppt;電流擾動(dòng)

1 引言

光伏電池在實(shí)際運(yùn)行中，輸出功率容易受光強(qiáng)、氣溫等因素影響，需要采取一定的控制手段進(jìn)行最大輸出功率跟蹤。目前在生產(chǎn)制造中，普遍采用定電壓控制法，易于實(shí)現(xiàn)，但是不能保證光伏電池工作在最大功率點(diǎn)。基于占空比擾動(dòng)的Pamp;O法是理論分析和仿真中常用的方法，在線路參數(shù)配合適當(dāng)?shù)那闆r下可以實(shí)現(xiàn)最大功率跟蹤，但是輸出波動(dòng)較大。本文采用基于電流擾動(dòng)的Pamp;O法進(jìn)行最大功率跟蹤，在較大的負(fù)載變化范圍內(nèi)可以取得較好的控制效果。

2 光伏電池的輸出特性

光伏電池的輸出特性是非線性的，受外部因素和內(nèi)部因素綜合作用的影響，其輸出特性如圖1所示。

3 最大功率跟蹤器

基于電流擾動(dòng)的擾動(dòng)觀察法流程圖如圖2。

比較現(xiàn)在時(shí)間段與前一個(gè)時(shí)間段的功率差，如果與電壓變化的方向相同，則減小光伏電池的電流，如果變化方向相反，則增大電流。

4 Matlab仿真

基于電流擾動(dòng)控制的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)仿真模型如圖3。

仿真結(jié)果如圖4，圖5。

5 小結(jié)

觀察圖5，在不同的外部因素（光照、溫度）影響下，系統(tǒng)均能很快調(diào)整到最大功率，采用電流擾動(dòng)發(fā)可以取得較好的控制結(jié)果。

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