局部陰影下光伏陣列MPPT算法及實現

邵偉明，程樹英，林培杰，李炎東

（福州大學物理與信息工程學院微納器件與太陽能電池研究所，福州350108）

DOI：10.13234/j.issn.2095-2805．2016．1．18中圖分類號：TM744文獻標志碼：A

局部陰影下光伏陣列MPPT算法及實現

邵偉明，程樹英，林培杰，李炎東

（福州大學物理與信息工程學院微納器件與太陽能電池研究所，福州350108）

針對傳統最大功率點跟蹤全局掃描法用時長的缺陷，對局部陰影下光伏陣列輸出特性進行分析，獲得歸一化的最大功率點電壓的分布規律。利用該規律結合擾動觀察法，提出一種改進型全局最大功率跟蹤的掃描算法。首先，確定可能存在局部最大功率點的區域；然后，對該區域使用擾動觀察法局部掃描，獲得所有的局部最大功率點；最后，選取其中最大的點作為全局最大功率點。該算法能夠大幅度縮短掃描時間，使系統快速確定全局最大功率點。實驗采用Boost和全橋電路作為拓撲，以DSP為主控制芯片搭建了一套驗證系統。實驗數據表明在雙峰和三峰情況下，與全局掃描法相比該算法節約了50%以上的時間。該算法推廣到更多峰的情況具有同樣的適用性。

光伏陣列；局部陰影；全局最大功率點跟蹤；擾動觀察法

Project Supported by the National Natural Science Foundation of China（61340051）；the Educational Department Project of Fujian Province（JK2014003；JA14038）；the Science and Technology Department Project of Fujian Province（2015H0021）

引言

在光伏發電中，由于太陽能電池輸出功率受外界環境影響較大，為了獲得光伏陣列最大電能的輸出，需對其進行最大功率點跟蹤MPPT（maximum power point tracking）［1］。光伏發電系統發電功率通常較大，而單塊太陽能電池的功率通常為100 W或200 W，因此需要將多塊太陽能組件串并聯組成光伏陣列進行使用。……