一种新型光伏发电系统最大功率跟踪算法

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最大功率点跟踪(MPPT)技术简介

路电流检测法，滞环比较法、神经元网络控制法、
最优梯度法等，他们实现MPPT控制的基本原理都是
类似的，但具体实现方法各有差别。
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谢谢！
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• MPPT概述
最大功点跟踪(Maximum Power Point Tracking，简称MPPT)系统是一种通过调节电气模块的工作状态，使光伏板能够输出更多电能的电气系统，能够将太阳能电池板发出的直流电有效地贮存在蓄电池中，可有效地解决常规电网不能覆盖的偏远地区及旅游地区的生活和工业用电，不产生环境污染。光伏电池的输出功率与MPPT控制器的工作电压有关，只有工作在最合适的电压下，它的输出功率才会有个唯一的最大值。
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MPPT工作原理
太阳能电池板的伏安特性
太阳能电池板的伏瓦特性
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MPPT工作原理
• 最大功率点的跟踪控制本质上是一个自寻优过程，即通过测量电流、电压和功率，判定出当前工作点与峰值点的位置关系，并调节工作点电压（或电流），使其向峰值功率点靠拢，从而使光伏系统运作在峰值功率点附近。
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内容
• • • • MPPT介绍 MPPT工作原理 MPPT优点 MPPT算法简介
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MPPT优点
MPPT控制器可以智能调节太阳能发电板的工作电压，使太阳能板始终工作在V-A特性曲线的最大功率点。比较普通太阳能控制器，对太阳能板发电功率的利用率提高了 10—30%
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内容
• • • • MPPT介绍 MPPT工作原理 MPPT优点 MPPT算法简介
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MPPT算法简介
• 常用的MPPT算法有恒压法、扰动观察法、电导增量法等。
它们的工作原理及优缺点如下表所示。

光伏最大功率点跟踪原理

光伏最大功率点跟踪原理光伏最大功率点跟踪（Maximum Power Point Tracking，简称MPPT）是一种用于光伏发电系统中的技术，旨在寻找并保持光伏电池组的最大功率输出。

光伏电池的输出功率受到光照强度、温度、负载电阻等多种因素的影响，而MPPT技术能够通过实时追踪光伏电池组的工作状态，调整工作点，从而实现最大功率输出。

光伏电池的输出功率与其工作电压和工作电流有关。

在光照强度变化的情况下，光伏电池的工作电压和工作电流也会发生变化，从而影响光伏电池的输出功率。

为了实现最大功率输出，MPPT技术需要实时监测光伏电池的工作电压和工作电流，并根据这些数据来调整光伏电池组的工作状态。

MPPT技术的实现主要依赖于功率追踪算法。

常见的功率追踪算法包括传统的扫描法和现代的模型预测控制法。

传统的扫描法通过改变负载电阻的方式来扫描出光伏电池组的最大功率点。

该方法的原理较为简单，但实时性较差，且对于复杂光照条件下的功率追踪效果较差。

而模型预测控制法则是通过建立光伏电池组的数学模型，预测出最大功率点的位置，并通过控制电流或电压来实现功率跟踪。

该方法的原理更为精确，能够在复杂的光照条件下实现较好的功率追踪效果。

为了实现MPPT技术，光伏发电系统通常配备一个MPPT控制器。

该控制器能够实时监测光伏电池组的工作状态，包括光伏电池的工作电压和工作电流。

通过对这些数据的处理和分析，MPPT控制器能够确定光伏电池组的最大功率点，并通过调整光伏电池组的工作状态来实现最大功率输出。

MPPT技术的应用可以提高光伏发电系统的效率和稳定性。

通过实时跟踪光伏电池组的最大功率点，MPPT技术能够最大限度地利用光能，提高光伏发电系统的发电效率。

同时，MPPT技术还可以适应不同的光照条件，自动调整光伏电池组的工作状态，确保系统的稳定运行。

光伏最大功率点跟踪技术是一种关键的技术，能够有效提高光伏发电系统的效率和稳定性。

通过实时追踪光伏电池组的工作状态，并通过调整工作点来实现最大功率输出，MPPT技术能够最大限度地利用光能，提高光伏发电系统的发电效率。

光伏发电系统MPPT算法研究

光伏发电系统MPPT算法研究1. 引言随着全球能源需求的不断增长和对可再生能源的需求增加，光伏发电系统被普遍认为是未来能源供应的重要组成部分。

然而，光伏发电系统的效率和稳定性受到诸多因素的制约，其中最重要的是光伏阵列的最大功率点跟踪（MPPT）算法。

本文将探讨光伏发电系统MPPT算法的研究进展和应用。

2. 光伏发电系统简介光伏发电系统是利用太阳能将光能转化为电能的一种技术。

它由太阳能电池板、逆变器、储能系统和电网组成。

其中，太阳能电池板是光伏发电系统的核心部件，负责将太阳辐射能转化为直流电能。

然而，与其他能源发电技术相比，光伏发电系统的输出功率和效率受到多种因素的影响，如光照强度、温度和阻抗变化等。

3. MPPT算法的意义MPPT算法是光伏发电系统的核心控制算法，其主要功能是确保光伏阵列处于最大功率点以获取最大的能量转换效率。

光伏阵列的最大功率点随着环境因素的变化而变化，因此需要实时跟踪和调整以保持在最大功率点。

4. 传统MPPT算法研究在过去的几十年里，许多传统的MPPT算法已经得到了广泛的研究和应用。

其中，有三种常见的传统算法是基于理论分析和试验数据的结果：恒压法、增量-减量法和跟踪法。

这些算法具有简单、易实现的特点，但是在光照强度变化大、温度变化剧烈和负载变化快速的情况下，传统算法的精度和性能并不理想。

5. 新型MPPT算法研究为了克服传统算法的局限性，近年来出现了许多新型的MPPT算法。

这些算法基于不同的原理和算法思想，如人工智能算法、模糊控制算法、模型预测控制算法等。

这些新型算法能够更精确地跟踪最大功率点，并且具有更好的动态性能和稳定性。

例如，基于人工智能的算法可以通过学习和自适应调整来适应不同的光照环境。

而基于模糊控制的算法则能够克服传统算法在光照强度突变时的不稳定性。

6. 算法评估和比较为了评估和比较不同的MPPT算法，研究人员通常依据某些标准指标进行性能评估，如能源转换效率、稳定性和响应时间等。

光伏发电系统中的最大功率点跟踪

光伏发电系统中的最大功率点跟踪摘要：所谓MPPT(最大功率点跟踪)，即是指控制器能够实时侦测太阳能电池板的发电电压，并追踪最高电压电流值(VI)，使得光伏组件工作在最大功率点输出状态下，实现光伏逆变器的最大功率输入，提高阳光的利用率。

光伏电池输出特性具有明显的非线性,受到外部环境包括日照强度、温度、负载以及本身技术指标如输出阻抗等影响，只有在某一电压下才能输出最大功率，这时光伏阵列的工作点就达到了输出功率电压曲线的最高点，称之为最大功率点。

由于目前光伏电池的光电转换效率比较低，为了有效利用光伏电池，对光伏发电进行最大功率跟踪(MaximumPowerPointTracking ，简称MPPT)显得非常重要。

太阳能光伏并网发电系统太阳能电池原理太阳能电池由硅半导体PN 结构成，在硅半寻体中从硅原子的价电子层中分离出一个电子需要一定的能量，该能量称为硅的禁带宽度（在室温下硅的禁带宽度为1.12eV ），当一定强度的光照射到硅半导体时，能量大于硅的禁带宽度的光子将使硅半导体中的价电子受到激发而成为自由电子，从而在半导体内形成光生电子－空穴对，这些电子－空穴对由于热运动会向各个方向扩散。

当这些电子、空穴扩散到PN 结边界时在内建电场作用下，在N 区的电子－空穴会进入P 区，而在P 区的电子则在电场作用下进入N 区，从而在PN 结的两侧产生正负电荷的积累，使P 型层带正电，N 型层带负电，因此在PN 结上产生了电动势。

这个现像被称为“光生伏特效应”。

R光照图错误!文档中没有指定样式的文字。

.1光伏电池原理太阳能电池特性目前光伏系统中使用的电池多为硅太阳电池，包括单晶硅、多晶硅以及多晶硅薄膜电池，这些硅电池的输出具有强烈的非线性特性，他们的输出受太阳光照强度、环境温度以及负载的影响，如图错误!文档中没有指定样式的文字。

.2所示是在恒度温度下，不同光照强度时太阳能硅电池的输出特性。

(温度为25℃)图错误!文档中没有指定样式的文字。

光伏发电系统最大功率点的跟踪方法研究

ＣＴ电；大功率点追踪；算法最
中图分类号：ＴＭ６１５文献标识码：Ａ文章编号：１７ — ５（０９）６０７２６２０４７２００ —０８ —０
当今社会能源日益紧张，境污染日趋严重，阳能以其环太清洁无污染取之不尽用之不竭的特点，来越受到全世界的关越注。光伏电池的输出为非线性特性，出功率受工作电压、照输光强度、负荷状态和环境温度等因素的影响，阳能电池输出的太最大功率点时刻都在变化。所以在实际应用中，用最大功率利
点跟踪技术提高对太阳能的利用效率。最大功率跟踪控制（－ｈｘｍｍｐｗｒｐｉｔＭＰｔｅｍａｉｕｏｅｏｎｔｃｉｇ是一种光伏阵列功率点控制方式。过实时检测光伏ｒｋｎ）ａ通阵列的输出功率，用一定的控制算法，断调节系统的工采不作状态，跟踪光伏阵列的最大功率点，现系统的最大功来实
合法。
一
工作时，隔一定的时间用较小的步长改变太阳能电池的输出每电压，向可以是增加也可以是减少，检测功率变化方向，方并来确定寻优方向，果输出功率增加，么继续按照上一周期的如那方向继续 “ 扰 ” 否则改变其扰动方向。其算法流程如图２所干，示，（）（）光伏阵列的当前输出电压、出电流，（＿）Ｕｋ、ｋ为Ｉ输Ｐｋ１为上一周期的采样值。由于始终有 “ 扰动 ” 存在，的系统工作点无法稳定运行在最大功率点上，能在最大功率点附近振荡运行，只而振荡的幅值则由步长决定。然而扰动步长如果过大，在最大功率点附近则的振荡就比较大，应的功率损失较大，相但跟踪的速度快：反相

最大功率跟踪电导增量法

最大功率跟踪电导增量法以最大功率跟踪电导增量法为标题的文章引言：最大功率跟踪是太阳能光伏发电系统中的一个重要问题，通过优化调节光伏阵列的工作状态，使其输出功率达到最大值，可以提高光伏发电系统的效率。

其中，电导增量法是一种常用的最大功率跟踪方法。

本文将介绍电导增量法的原理和实现过程。

1. 电导增量法的原理电导增量法基于光伏电池的伏安特性曲线，通过不断调整光伏阵列的工作点，使其电导增量为零，达到最大功率输出。

电导增量法主要包括两个步骤：电导计算和工作点调整。

2. 电导计算在光伏电池的伏安特性曲线中，电导可以通过斜率来表示。

斜率越大，表示光伏电池的电导越大，输出功率也就越大。

因此，电导计算的目标就是找到当前工作点的电导。

3. 工作点调整根据电导计算得到的电导值，可以判断当前工作点的位置相对于最大功率点的位置。

若电导值为正，说明当前工作点在最大功率点的右侧，需要向左调整工作点；若电导值为负，说明当前工作点在最大功率点的左侧，需要向右调整工作点。

通过不断调整工作点的位置，使电导增量逐渐趋近于零，从而达到最大功率输出。

4. 实现过程电导增量法的实现过程主要包括以下几个步骤：(1) 初始化工作点：将工作点设置在初始位置；(2) 电导计算：根据当前工作点的伏安特性曲线，计算出电导值；(3) 判断电导增量：根据电导值判断当前工作点位置相对于最大功率点的位置，计算电导增量；(4) 调整工作点：根据电导增量的正负，调整工作点的位置；(5) 判断终止条件：当电导增量趋近于零时，停止调整工作点；(6) 输出最大功率：输出此时的功率值。

5. 电导增量法的优势电导增量法相比其他最大功率跟踪方法具有以下优势：(1) 算法简单：电导增量法只需要计算电导值和判断电导增量的正负，实现简单，运算速度快；(2) 稳定性好：电导增量法能够快速响应光照变化，保持系统的稳定性；(3) 实时性强：电导增量法可以实时调整工作点，提高光伏发电系统的实时性。

光伏发电最大功率点追踪算法

光伏发电最大功率点追踪算法光伏发电是一种利用太阳能将光能转化为电能的技术。

在光伏发电系统中，为了提高系统的能量转换效率，需要对光伏电池阵列进行最大功率点追踪（Maximum Power Point Tracking，简称MPPT）。

光伏发电最大功率点追踪算法可以帮助我们找到电池阵列工作时能够输出最大功率的电压和电流组合。

在本文中，我们将深入探讨光伏发电最大功率点追踪算法的原理、常见的算法类型以及算法的应用。

通过了解这些内容，我们可以更好地理解光伏发电系统的优化以及如何选择合适的MPPT算法。

首先，让我们来了解光伏发电最大功率点追踪算法的原理。

光伏电池的输出特性曲线显示了在不同电压和电流下的功率输出情况。

该曲线通常呈现出一个“倒U”型，即存在一个最大功率点。

光伏发电最大功率点追踪算法的目标就是寻找到这个最大功率点，并调整系统工作点使得光伏电池能够输出最大功率。

常见的光伏发电最大功率点追踪算法可以分为模拟算法和数字算法两种类型。

模拟算法包括传统的开环算法和闭环算法。

开环算法根据光强和温度等环境因素预先设定一个工作点，以此来调整电压和电流。

闭环算法则是根据实时的光强和电压进行反馈调节，以追踪最大功率点。

常见的闭环算法有Perturb and Observe算法和Incremental Conductance算法。

这些算法通过不断调整工作点，使得系统能够在不同光照条件下实现最优的能量转换效率。

除了模拟算法，数字算法也被广泛应用于光伏发电最大功率点追踪。

数字算法通过使用微控制器或数字信号处理器等设备，根据电池阵列当前的电压和电流等参数计算出最大功率点，并调整系统的工作点。

常见的数字算法有P&O算法、IC算法、Hill-Climbing算法等。

这些算法通过快速的运算和调整能够更精确地实现最大功率点追踪。

光伏发电最大功率点追踪算法在实际应用中具有重要意义。

通过采用合适的算法，光伏发电系统可以在不同的光照条件下实现高效的能量转换。

光伏发电系统中的输出功率最大化控制策略

光伏发电系统中的输出功率最大化控制策略光伏发电系统作为一种清洁能源技术，已经被广泛应用于能源供应和环境保护领域。

在光伏发电系统中，输出功率的最大化是关键目标，因为它直接影响到系统的经济性和效率。

为了实现这一目标，研究人员一直在寻找最佳的控制策略。

在本文中，我们将讨论几种常见的控制策略，并对其进行比较和评估。

第一种策略是最大功率点跟踪（MPPT）算法。

这种算法通过不断调节光伏电池阵列的工作点，以使得其输出功率达到最大值。

最常用的MPPT算法包括Perturb and Observe (P&O)， Incremental Conductance (IncCond)和Hill Climbing (HC)等。

这些算法基于对光伏电池的电流和电压进行采样和计算，通过不断调整光伏电池的工作点来追踪最大功率点。

然而，这些算法存在一些问题，如振荡、性能下降与不确定性等，因此它们不是完美的选项。

第二种策略是集中式控制策略。

该策略通过中央控制器对整个光伏发电系统进行集中控制。

它基于光照条件、温度、负载需求等多个参数的监测和采集，使用优化算法来调节整个系统的工作。

集中式控制策略可以通过实时监测系统各个部分的运行状况，提供全面且准确的信息，从而有效地优化整个系统的输出功率。

然而，该策略需要较高的成本和复杂度，并且系统故障可能导致整个系统的故障。

第三种策略是分布式控制策略。

该策略采用分布式控制器，将控制算法分配到光伏电池阵列的每个单元，在设计和实现上更加简单和灵活。

分布式控制策略可以在不需要集中式控制器的情况下，实现功率的最大化。

这种策略具有较低的成本和较好的系统可扩展性。

然而，分布式控制策略在系统设计和实现上需要更多的技术支持和管理。

此外，还有一些其他策略，如混合控制策略和模型预测控制策略。

混合控制策略结合了最大功率点跟踪算法、集中式控制策略和分布式控制策略的优点，通过优化算法和控制器的组合来实现最大功率的输出。

光伏发电系统最大功率点跟踪调节策略设计与实现

光伏发电系统最大功率点跟踪调节策略设计与实现光伏发电系统已成为当今可再生能源领域中最具发展潜力的技术之一。

然而，在实际应用中，光伏发电系统的效率存在一定的限制，其中一个重要的因素是光伏阵列与负载之间的电力匹配问题。

为了提高光伏发电系统的效率，研究人员提出了一种称为最大功率点跟踪（MPPT）技术的方法，进行光伏阵列与负载之间的电能转换效率优化。

光伏发电系统的最大功率点是指在给定的环境条件下，光伏电池阵列所能输出的最大功率。

而最大功率点跟踪则是通过调节光伏阵列的工作状态，使其实时输出与最大功率点相匹配的电压和电流，从而实现最大功率的获取。

在光伏发电系统中，最常用的MPPT技术包括开环和闭环控制两种方式，分别适用于单一光伏阵列和多光伏阵列系统。

开环控制是指根据光照强度、温度等环境参数，通过数学模型计算出光伏阵列的最大功率点。

闭环控制则是通过反馈控制器来实时监测光伏阵列的输出功率，并动态调节光伏阵列的工作状态，不断迭代寻找最大功率点。

基于开环控制的MPPT方法有很多种，其中最常用的是P&O（Perturb and Observe）算法。

P&O算法通过周期性扰动光伏阵列的工作电压或电流，观察输出功率的变化情况，并根据变化趋势不断调整工作状态，直到找到最大功率点。

该算法简单易实现，但受环境条件变化的影响较大，容易出现震荡现象。

为了克服P&O算法的缺点，研究人员提出了很多改进的MPPT算法，如模型预测控制（MPC）、人工神经网络（ANN）等。

这些算法通过建立更准确的数学模型或使用深度学习技术来预测光伏阵列的最大功率点，从而提高了MPPT的精确性和稳定性。

闭环控制的MPPT方法则是通过反馈控制器来实时调节光伏阵列的工作状态，使其输出功率始终保持在最大功率点附近。

闭环控制器一般包括传感器、执行器和控制算法三个部分。

传感器用于实时监测光伏阵列的工作状态，执行器用于调节阵列的工作状态，控制算法则根据传感器的数据和设定的最大功率点参考值，计算出控制量并输出给执行器。

光伏系统最大功率点跟踪算法的研究

光伏系统最大功率点跟踪算法的研究摘要最大功率点跟踪系统对提高光伏系统整体工作效率具有重要作用。

在对比分析登山算法及三点比较算法各自特点的基础上，本文提出了一种兼顾跟踪效率和精度的改进算法。

关键词光伏系统；最大功率点跟踪；算法中图分类号tm61 文献标识码a 文章编号1674-6708（2012）64-0077-02research of tracking algorithm of maximum power point for photovoltaic systemwang xudepartment of physics and information engineering,huaihua university,huaihua 418008abstract the maximum power point tracking (mppt) symtem is important for improving the efficiency of the photovoltaic system.in this paper,on the basis of comparative analysis characteristics of mountain climbing algorithm and three point algorithm,a improved algorithm is proposed to cover tracking efficiency and accuracy.keywords photovoltaic system; tracking algorithm of maximum power point; algorithm0 引言面对传统能源的日益枯竭以及自然环境的不断恶化，人类急需寻找一种环保、低碳、可再生利用的清洁能源，以降低对传统能源的依赖。

在众多新能源中，太阳能因其储量丰富、分布广泛、清洁环保而备受人们关注。

光伏发电系统的最大功率

光伏发电系统的最大功率跟踪算法的研究与仿真摘要：最大功率点跟踪是光伏发电系统中应重点考虑的部分。

光伏电池的输出特性呈非线性，功率最大值只在某一特定点上，为提高光伏电池的光电转换效率，确保太阳能电池工作在最大功率点，本文提出了一种新型的变步长扰动法。

该方法是一种对光伏发电系统最大功率点进行实时跟踪的MPP控制方法，是新型的太阳能电池最大功率跟踪的动态系统。

文章使用该法对光伏发电系统进行Matlab/Simulink仿真，仿真结果表明，从跟踪速度和精度方面较传统方法都有很大提高。

关键词：光伏发电系统；最大功率点跟踪；变步长扰动法；直流变换器引言光伏电池输出特性具有非线性，受到外部环境包括日照强度、温度、负载以及本身技术指标如输出阻抗等影响，只有在某一电压下才能输出最大功率[1]。

如何通过光伏电池的最大功率点跟踪控制，使太阳能光伏电池获得最大输出功率，充分利用太阳能光伏阵列的能量，对提高光伏电池的转换效率，降低光伏发电成本，具有重要的意义。

本文在Matlab/simulink的仿真环境中，建立了光伏电池的最大功率跟踪仿真模型，并运用一种基于极值搜索原理的算法控制Buck DC/DC变换电路，实现最大功率点跟踪。

1直流变换电路的工作原理将直流电能转换为另一固定电压或可调电压的直流电能的电路称为直流变换电路。

它利用电力电子器件的通断控制，通过改变通断时间比（通常称为占空比，Switch Duty Ratio，用D表示）来改变输出电压的平均值，因此也称为开关型DC/DC变换电路或称直流斩波器。

直流变换器图1基本的直流变换电路及波形被广泛地应用在直流开关电源和直流电机拖动系统中[2～4]。

最基本的直流变换电路如图1（a）所示，图中Q为可控开关，R为纯阻性负载。

当开关在t＼-1时间接通时，电流I＼-a经负载电阻R流过，R两端就有电压V＼-a；开关在t＼-2时间断开时，R中的电流I＼-a为零，电压V＼-a也变为零。

新型光伏系统最大功率点足艮踪方法研究

ｃｌｓｈｅｅｉｏｔａｉｔｏｎｂｅｗｅｎｔａｋｎｇａｃｒｃｎｄｓｅｅｌ，ｔｒｓａｃｎｒｄｃｉｔｅｒｃｉｃｕａｙａｐｅｄ．Ｉｈｉｐｅ，ｗｅｐｏｓｅｗａｒｎｔｓｐａｒｒｐｏｅｆｎｗｙｆｌｏ
ＵｎｖｒｉｆｉａＴｉｕｎ００５Ｃｈｎ）ｉｅｓｔｏｎ。ａｙａ３０ｙＣｈ１ｉａ
ＡｂｔａｔＩｅｃｓｉｐｒｒａｉｎａａｔｔｏｒｒｃｉｇｍａｉｍｏｅｏｎｈｔｖｌｉＰｓｃ：ｎｔｌｓｅｔｂｔｎｌｉｍｅｈｄｆａｋｎｘｍｕｐｗｒｉｔｎｐｏｏｏｔｃ（Ｖ）ｒｈａｃｕｏｙｃｏｔｐｉａ
技术研究・新能源
新型光伏系统最大功率点足踪方法研究艮
郝亮孟立凡吴慧飞王华斌刘学娜（北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室，山西太原００５）中３０１
摘
一
要：针对经典的扰动分析法用于光伏电池最大功率点跟踪时存在跟踪精度和速度的矛盾，本文提出来
线计算获取，不但能够避免了传统短路电流检测
方法对系统运行的干扰，而且能够快速跟踪到太阳能电池输出的最大功率点附近，当系统工作在
控制方法之一，由于它存在跟踪速度和精度的矛
盾，因此，本文在分析光伏电池特性的基础上，提出了一种新的ＭＰＴ控制方法。该方法根据光Ｐ伏电池工作状态，分别采用短路电流法和变步长扰动观察法的有机结合来实现光伏电池最大功率点的跟踪。在这种新的算法中，短路电流通过在

太阳能光伏发电系统中的最大功率点跟踪技术应用

太阳能光伏发电系统中的最大功率点跟踪技术应用太阳能光伏发电是一种绿色、可再生的能源，得到了广泛的应用和发展。

在太阳能光伏发电系统中，最大功率点跟踪（Maximum Power Point Tracking, MPPT）技术的应用对于提高系统的能量转换效率至关重要。

本文将介绍太阳能光伏发电系统中最大功率点跟踪技术的概念、原理及其在实际应用中的作用和意义。

最大功率点（Maximum Power Point，MPP）是指太阳能光伏电池输出功率达到最大值时的工作点。

由于太阳能光伏电池的工作特性曲线是非线性的，光照条件和环境温度的变化会导致太阳能电池输出功率不断变化，因此需要一种能追踪到最大功率点的技术来优化能量转换效率。

最大功率点跟踪技术的应用旨在通过控制太阳能光伏发电系统的输入电压和电流，使得系统输出功率保持在最大值。

最大功率点跟踪技术的核心是MPPT控制器，它通过不断调节光伏阵列的工作电压和电流，使得系统能够在不同的光照条件下工作在最大功率点。

MPPT控制器通常采用电流或电压模式控制策略，通过对光伏电压和电流进行监测和调节来实现最大功率点跟踪。

在太阳能光伏发电系统中，最大功率点跟踪技术的应用有以下几个方面的作用：首先，最大功率点跟踪技术能够提高系统的能量转换效率。

在没有最大功率点跟踪技术的情况下，太阳能光伏电池工作在固定电压和电流条件下，当光照条件发生变化时，电池的输出功率无法实现最大值。

而通过最大功率点跟踪技术，MPPT控制器可以根据当前的光照条件实时调整电压和电流，使得系统能够在最大功率点工作，从而提高能量转换效率。

其次，最大功率点跟踪技术能够提高太阳能光伏发电系统的稳定性和可靠性。

光照和温度的变化会影响太阳能光伏电池的输出性能，没有最大功率点跟踪技术的情况下，系统的输出功率会受到较大的波动，导致系统性能的不稳定。

而通过最大功率点跟踪技术，可以有效地抵消这些外界因素的影响，使得系统的输出功率在最大功率点附近波动较小，提高系统的稳定性和可靠性。

光伏系统最大功率点跟踪方法概要

由太阳电池的输出特性所决定，随着光照强度、温度等自然条件的改变，最大输出功率点也相应改变。

为了提高光伏发电效率、降低成本，光伏发电系统必须考虑最大功率点的跟踪问题。

１太阳能电池的伏安特性太阳能光伏阵列光照特性解析式如下［１］：Ｉ＝Ｉｇ－Ｉｄｅｘｐｑ（Ｖ０＋Ｉ０Ｒｓ" ）－#$１－Ｖ０＋Ｉ０Ｒｓｓｈ（１）式中：Ｉ０，Ｖ分别为太阳能电池的输出电流和输出电压；Ｉｄ为二极管饱和电流；Ｉｇ为光生电流；ｑ为电子的电荷量（１×１０－１９Ｃ）；Ａ为二极管特性因子；Ｋ为波尔兹曼常量（１．３８×１０－２３Ｊ／ｋＷｈ）；Ｔ为太阳能电池温度；Ｒｓ，Ｒｓｈ分别为太阳能电池的串联、并联电阻。

对于太阳能电池来说，式（１）中的（Ｖ０＋Ｉ０Ｒｓ）／Ｒｓｈ数值很小，可以忽略不计。

Ｉ—Ｕ特性可近似表达为Ｉ＝Ｉｓ－Ｉｄｅｘｐｑ（Ｖ０＋Ｉ０Ｒｓ" ）－#$１（２）开路状态时，Ｉ＝０，Ｕ＝Ｕｏｃ；短路状态时，Ｉ＝Ｉｓｃ，Ｕ＝０；在最大功率点，Ｉ＝Ｉｍ，Ｕ＝Ｕｍ，ｄＰ／ｄＵ＝０。

根据系统在最大功率点处和开路状态下的条件，最后可以求得太阳能电池阵列的体系模型。

Ｉ－Ｕ特性、Ｐ－Ｕ特性都是温度和光强的函数，它们都随这２个因素的改变而变化，其中，温度主要影响输出电压，光强主要影响输出电压。

２最大功率点的跟踪方法为追踪光伏系统的最大功率点，我们在参考国内外经验和方法的基础上，依据太阳能电池的Ｉ－Ｕ和Ｐ－Ｕ输出特性，得出下列最大功率点的追踪方法。

２．１恒定电压跟踪法收稿日期：２００６－１１－０１。

作者简介：李玲（１９８０－），女，硕士研究生，从事光伏技术的应用和研究。

Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｌｉｎｇ１３８８８６３４６６０＠１２６．ｃｏｍ光伏系统最大功率点跟踪方法李玲，谢建，杨祚宝（云南师范大学太阳能研究所，云南省农村能源工程重点实验室，昆明云南６５００９２）摘要：最大功率点跟踪是光伏发电系统中重要的问题。

在对太阳电池特性曲线分析的基础之上，阐述了几种常用的光伏系统最大功率点的追踪方法。

光伏发电系统新型最大功率点跟踪方法的研究

ｐｗｅｉｔｔａｋｎ（ｏｒｐｎｒｃｉｇＭＰＰｏＴ）ｔｃｎｌｇ．ＩｒｐｓｓａｎｗＰＴｌｏｉｍ，ｇａｉｎｅｒｈｍｅｈｄｉｌｔｏｎｏｔｅｈｏｏｙｔｐｏｏｅｅＭＰａｇｒｔｈｒｄｅｔｓａｃｔｏ．Ｓｍｕａｉｎｏｕ —
Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ｔｈｓｐｐｒａａｙｅｈｔｖｌａｃｃｌａｄｔｅｏｔｕｈｒｃｅｉｉｎｏａａｉｅｙａａｙｅｒｔｎｅｒｔｉａｅｎｌｚｓｐｏｏｏｔｉｅｌｎｈｕｐｔｃａａｔｒｓｃａｄｃｍｐｒｔｖｌｎｌｚｓｍｅｉａｄｄｍｅｉｔｓｓｏｏｓａｔｖｌｇｏｔｏｔｏｆｃｎｔｎｏｔｅｃｎｒｌｍｅｈｄ，ｉｃｅｅｔｌｃｎｕｔｎｅｍｅｈｄａｄｄｓｕｂｎｅｏｓｒａｉｎｍｅｈｄｆｒｍａｉｍａｎｒｍｎａｏｄｃａｃｔｏｎｉｔｒａｃｂｅｖｔｏｔｏｏｘｍｕ
ｐｔｃａａｔｒｓｉｆｐｏｏｏｔｉｅｌｙｍｅｎｆＭａｌｂｉｏｄｃｅｎｈｅｕｔｓｏｈｔｔｅａｇｒｔｍｓｅｆｃｉｅｕｈｒｃｅｉｔｃｏｈｔｖｌｃｃｌｂａｓｏｔｓｃｎｕｔｄａｄｔｅｒｓｌｈｗｓｔａｈｌｏｉａａｈｉｆｅｔｖａｄｆａｉｌ．ｎｅｓｂｅＫｅｒｓｏａｏｒｙｗｏｄ：ｓｌｒｐｗｅ；ｐｏｏｏｔｉｏｒｇｎｒｔｏｙｔｍ；ｍａｉｍｏｒｐｉｔｔａｋｎｔｏｈｔｖｌａｃｐｗｅｅｅａｉｎｓｓｅｘｍｕｐｗｅｏｎｒｃｉｇｍｅｈｄ；ｇａｉｎｔｓａｃｒｄｅｅｒｈｍｅｈｄ；Ｍａｌｂｓｍｕａｉｎｔｏｔｉｌｔｏａ

一种新型双模式最大功率点跟踪控制

方法，阐述了该控制方法的组成和实现，且对其并原理进行了分析，对设计方案进行了仿真。仿真结
果表明该控制方法能快速有效的实现最大功率跟
２００：０３００１－１４．
［］李东辉，４王鹤雄，晓丹，征．伏并网发电系统几个关朱李光键问题的研究【．力系统保护与控制，００（１：０ — Ｊ电］２１，２）２９
一
修正值，温度系数可以从厂家提供的数据中获取．
这样就可以克服了温度对最大功率跟踪的影响．提高了跟踪的可靠性。扰动观察法通过调整系统的工作电压逐渐接近，而实现最大功率追踪，制从控
稳定度高，当外界环境发生变化时，输出电压能其以平稳的方式追随其变化，而实现最大功率跟踪从
但是，扰动观察法在最大功率附近时。电压扰动
步长选取是一个问题，步长选取过大时，造成当会功率振荡，以扰动观察法不足之处就在于步长的所选取过大，以当系统输出功率偏离最大功率点较所
供了一种新的思路和实现方法．而使光伏发电系从
统的动态和稳态性能得到很大的提高。
【】陈裕云．伏发电系统最大功率跟踪控制方法的研究【】６光Ｄ．

太阳能光伏发电最大功率点跟踪技术

二、MPPT技术的基本原理和性能检测方法
I(mA)
曲线1 曲线2
负载1
A1
A2 B1
负载2 B2
O
U(mV)
➢最大功率点A1→最大功率点B1 (条件：将系统负载特性由负载1改为负载2)
➢最大功率点B1→最大功率点A1
(条件：将系PPT技术的基本原理和性能检测方法
由上述公式推导，可得系统运行点与最大功率点的判据如下：
① G+dG>0，则UPV<UMPP，需要适当增大参考电压来达到最大
功率点；
② G+dG<0，则UPV>UMPP， 300
250
需要适当减小参考电压来达 200
输出功率（W）
到最大功率点；
150
100
③ G+dG=0，则UPV=UMPP， 50
0
由此可得
IPV dIPV G dG 0 UPV dUPV
式中，G为输出特性曲线的电导；dG为电导G的增量。由
于增量dUPV和dIPV可以分别用ΔUPV和ΔIPV来近似代替，可得：
dUPV t2 UPV t2 UPV t2 UPV t1 dIPV t2 IPV t2 IPV t2 IPV t1
dPPV 0 dU PV
最大功率点
dPPV 0 dU PV
dPPV 0 dU PV
此时系统正工作在最大功率点处；
0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 输出电压（V）
常用的最大功率点跟踪算法
光伏电池仿真模型设计
仿真结果
由此可见，光伏发电系统中的MPPT控制策略，就是先根据实时检测光伏电池的输出功率，再经过一定的控制算法预测当前工况下光伏电池可能的最大功率输出点，最后通过改变当前的阻抗或电压、电流等电量等方式来满足最大功率输出的要求。

基于恒压插值法的光伏发电系统最大功率跟踪

收稿日期：２０１２— ０７— ０９修回日期：２０１２— ０９—１９
２最大功率点的跟踪方法
２．１定电压跟踪法
定电压跟踪法是一种恒压的ＭＰＰＴ算法Ｊ，其控制简单快速，但由于忽略了温度对光伏电池
有电压的扰动变化，恒压插值法能够避免光伏系
统振荡运行而产生能量损耗，同时还能避免光伏
有效降低在启动过程中对远离最大功率点区域进行搜索造成的功率损耗。另外，电压跟踪法一般可以用于低价且控制要求不高的简易系统中。
２．２扰动观测法
第一作者简介：陈云瑶（１９８８一），男，硕士生
研究方向：船舶新能源运用关键技术
Ｅ．ｍａｉｌ：１５３９９１０１３５＠ｑｑ．ｃｏｍ
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基于恒压插值法的光伏发电系统最大功率跟踪—— 陈云瑶，袁成清，和树海
快速接近最大功率点电压，然后再采用其它闭环的ＭＰＰＴ算法进一步搜索最大功率点。这样可以
功率点（ｍａｘｉｍｕｍｐｏｗｅｒｐｏｉｎｔ，ＭＰＰ）上。因此对
光伏发电系统来说，应当寻求光伏电池的最优工作状态，以最大限度地将光能转换为电能１Ｊ。利用控制方法实现光伏电池的最大功率输出运行的技术被称为最大功率点跟踪（ｍａｘｉｍｕｍｐｏｗｅｒｐｏｉｎｔｔｒａｃｋｉｎｇ，ＭＰＰＴ）技术。本文详述了当前常用的自寻优扰动跟踪方法和恒压法的原理和特点，