光伏发电最大功率跟踪控制策略范文

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《消费电子杂志》2014年第十三期

一、光伏电池的最大功率跟踪

光伏电池在进行光电能源转化和电流输出的过程中，输出的电流总量和效率普遍受到周围环境多方面影响。一般情况下光伏发电设备只有在一定条件的温度和光照强度下才能保证光伏电池稳定地输出，当电池工作达到某个特定的电压时能就可以实现光伏电池功率的最大输出，也就是达到了光伏电池功率输出曲线的峰值，这个点也被称为光伏电池的最大功率点。因此想要在进行光伏发电的过程中提高整个发电系统的整体工作效率，其中一个非常重要的方法就是对光伏电池的工作点进行全时段调整，保证光伏电池的工作始终处于最大功率点，这个工作过程就是光伏电池的最大功率点跟踪，目前的光伏电池的整体价格和相关成本都特别高，在整个光能发电系统中的整体投资中光伏电池成本占很大一部分，因此提高光伏电池的使用效率在很大程度上能够降低发电系统的整体投资总量。光伏电池在进行工作的过程中产生的电压会因为光照强度和环境温度的变化而不断发生变化，最大功率跟踪的目的就是通过控制光伏电池的最大功效点电压实现光伏电池各种环境中都能够输出最大的功率，在光伏电池最大功率的左边电池的输出功率和电压的变化成正相关，在光伏电池最大功率的右边电池的输出功率和电压的变化成反比。而在这个调试过程中就要做好调试工作，其中MPPT控制的主要作用就是当光伏电池的输出功率最大功率点在左边时会使得光伏电池的实际工作电压升高，从而逐渐无限接近输出的最大功率点。当最大功率点在电流输出点的左边时会使得光伏电池的总体电压降低，从而实现逐渐靠近最大功率点。

MPPT的工作能够实质实际上是一个自动寻找最优化输出点的工作过程，通过光伏电池矩阵寻找最佳电流和电压的组合，以此得到最佳的排列功率输出从而和之前的功率进行比较，这样反复进行比对，知道找出该组电池的最大功率点。通过寻找不同的方法进行最大功率输出点进行测量，选择的方法要根据实际的环境情况和试验设备进行确定实际采用的研究方法，在无法确定试验数据的时候可以通过仿真的试验来进行试验，本文中使用的方法在最大程度上避免了最大功率输出值测定时产生的震荡和总体能量流失，从而实现了电路启动过程中最快速和最稳定的最大功率输出跟踪，提高光伏电池的工作效率。

二、结束语

近几年来，我国的光伏能源产业经历了指数是的爆炸发展，其产业规模和覆盖范围也在不断扩大，已初步形成了环渤海和长珠三角中部地区以及西部地区几大板块。长三角是以苏州为产业增长点，主要负责太阳能电池的组装生产等外围组件生产。环渤海是以河北为中心主打上游材料加工，主要聚集在保定和廊坊等地；珠三角主要是以深圳为工业核心主要负责下游生产用品的生产。中部地区则负责利用自身的产能优势进行上游多晶硅和单晶硅的原材料生产，可以提供全国百分之十的原料供应。这些都保证了我国光伏发电的原料供应，在进行光伏最大功率跟踪控制策略中要保证有足够的硅材料，只有做到了这些才能提高光伏发电的整体效率。

作者：王宁单位：曲阜师范大学电气信息与自动化学院