基于MPPT的光伏电力应用系统的研究_学士学位论文
光伏发电系统中MPPT控制算法的研究及探讨
光伏发电系统中MPPT控制算法的研究及探讨【摘要】随着时代的发展，人类对能源的需求越来越多，新能源开发是解决能源问题的根本途径，而太阳能光伏发电正是新能源和可再生能源的重要组成部分。
而MPPT控制算法是太阳能光伏发电系统中非常重要的部分。
本文作者基于多年关于光伏发电系统中MPPT控制算法的实践经验，对MPPT的原理、MPPT 的方法概述、并就建立光伏阵列MPPT仿真模型等方面进行了探讨。
【关键词】光伏发电系统；MPPT；控制算法【abstract 】with the development of The Times, the human energy demand more and more, new energy development is the basic way to solve the energy problem, and solar photovoltaic power generation is new and renewable energy’s important component. And the MPPT control algorithm is solar photovoltaic power generation system is very important part. In this paper the author about (pv) power system based on years of experience in the practice of MPPT control algorithm, the MPPT, the principle of the method, and the MPPT outlined a photovoltaic array MPPT simulation model are discussed.【keywords 】photovoltaic power generation system; MPPT; Control algorithm前言太阳能光伏发电在不远的将来会占据世界能源消费的重要席位，不但要替代部分常规能源，而且将成为世界能源供应的主体。
光伏发电系统MPPT控制方法的研究概要
华北电力大学（保定）硕士学位论文光伏发电系统MPPT控制方法的研究姓名：王岩申请学位级别：硕士专业：电力系统及其自动化指导教师：李鹏20071215华北电力大学硕士论文摘要摘要能源犹如人体的血液。
太阳能作为一种新型的绿色可再生能源，具有储量大、利用经济、清洁环保等优点。
随着能源危机与环境污染的加剧，太阳能的利用越来越受到人们的重视，而太阳能光伏发电技术的应用更是人们普遍关注的焦点。
本文针对如何提高太阳能光伏发电系统的转换效率，从建模仿真方面对具有最大功率点跟踪的控制器进行了研究，提出了一种基于模糊参数自校正ＰＩＤ控制实现最大功率点跟踪的方法，仿真表明该方法能够很好的处理好控制精度和速度这一矛盾，使光伏系统始终输出最大功率。
光伏并网是光伏发电未来发展的大趋势，将该控制策略应用于单极式光伏并网系统最大功率点跟踪控制，并结合消谐ＰＷＭ控制，实现了系统的高效率并网运行。
关键词：光伏系统，最大功率点跟踪，模糊参数自校正ＰｌＤ控制，消谐ＰｗＭ控制ＡＢＳＴＲＡＣＴＥｎｅｒｇｙｓｏｕｒＣｅｓａｒｅｌｉｋｅｔｈｅｂｏｄｙｂｌｏｏｄ．ＡｓｅｃｏｎｏｍｉｃａｎｄａｎｏＶｅｌｇｒｅｅｎａｎｄｒｅｎｅｗａｂｌｅｅｎｅｒｇｙ，ｔｈｅｓｏｌａｒｅｎｅｒｇｙｗｏｒｓｉｎｇｏｆｂａｓｅｄｏｎｉｓａｂｕｎｄａｎｔ，ｎｏｎ－ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ．ＷｉｔｈｔｈｅｅｎｅｒｇｙｃＩｌｉｓｉｓａｎｄｅｎＶｉｒｏｍｅｎｔｐｏｌｌｕｔｉｏｎｔａｋｅｎｉｎｔｏａｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎ，ｔｈｅｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｓ０１ａｒｅｎｅ玛ｙｈａｓａｔｔｒａｃｔｅｄ１０ｔｏｆａｔｔｅｎｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｓｏｌａｒｐｈｏｔｏＶｏｌｔａｉｃｅｎｅｒｇｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｈａｓｂｅｅｎｔｈｅｆｏｃｕｓｗｈｉｃｈｐｅｏｐｌｅａｔｔｅｎｄｔｏ．Ａｉｍｓａｔｈｏｗｔｏｉｎｃｒｅａｓｅｔｈｅｅｆ矗ｃｉｅｎｃｙｏｆｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｆ．ｏｒｔｈｅｐｈｏｔｏＶｏｌｔａｉｃｒｅｓｅａｒｃｈｅｓｏｎｅｎｅｒｇｙｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｔｈｅｔｈｅｓｏｌａｒｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｗｉｔｈｍａｘｉｍｕｍｐｏｗｅｒｐｏｉｎｔｔｒａｃｋｉｎｇ（ＭＰＰＴ）ａＩｌｄｆｕｚｚｙｐａｒａｍｅｔｅｒｓｅｌｆ．ｎｌｎｉｎｇＰＩＤｃｏｎｔｒｏｌｍｅｔｈｏｄｉｓａｄｏｐｔｅｄｉｎｔｈｅｐａｐｅｒｔｏａｃｈｉｅＶｅｔｈｅＭＰＰＴｃｏｎｔｒｏｌｏｆＰＶｓｙｓｔｅｍ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｔｈａｔｔｈｅｍｅｔｈｏｄａｄｏｐｔｅｄｈａｓｇａｉｎｅｄｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅｌｙｓａｔｉｓｆ．ａｃｔｏｒｙｅｆｆ．ｅｃｔｓｉｎｈａｎｄｌｉｎｇｂｏｔｈｃｏｎｔｒｏｌｐｒｅｃｉｓｉｏｎａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｓｐｅｅｄ，ａｎｄｋｅｐｔｔｈｅｓｙｓｔｅｍｗｏｒｋｉｎｇｉｎＶａｒｉａｂｌｙｗｉｔｈｔｈｅｇｒｅａｔｅｓｔｏｕｔｐｕｔｐｏｗｅｒ．Ｔｈｅ鲈ｉｄ—ｃｏｎｎｅｃｔｅｄＰＶｓｙｓｔｅｍｅｎｊｏｙｓｂｒｉｇｈｔｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｔｈｅ如ｔｕｒｅ．Ａｔｌａｓｔ，ｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｉｓａｐｐｌｉｅｄｔｏｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｐｏｗｅｒｐｏｉｎｔｔｒａｃｋｉｎｇｃｏｎｔｒｏｌｏｆｓｉｎｇｌｅ—ｓｔａｇｅ鲥ｄ—ｃｏｎｎｅｃｔｅｄＰＶｓｙｓｔｅｍｉｎｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｗｉｔｈｔｈｅｈａｍｏｎｉｃｅｌｉｍｉｎａｔｉｏｎＰＷＭｃｏｎｔｒｏｌｏｆｉｎｖｅｒｔｅｒｔｏａｃｈｉｅＶｅｇｒｉｄ—ｃｏｎｎｅｃｔｅｄｏｐｅｒａｔｉｏｎｗｉｔｈｈｉｇｈｅｆ－矗ｃｉｅｎｃｙ．、ⅣａｎｇＹＡｎ（ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍａｎｄｉｔｓＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ）Ｄｉｒ．ｅｃｔｅｄｂｙｐＩ．ｏ￡ＬｉＰｅｎｇＫＥＹＷｏＲＤＳ：ｐｈｏｔｏＶｏｌｔａｉｃｓｙｓｔｅｍ，ＭＰＰＴ，ｔｈｅｆｌ您ｚｙｐａｒａｍｅｔｅｒｓｅｌｆ－ｔｕｎｉｎｇＰｌＤｃｏｎｔｒｏｌ’ｈａｒｍｏｎｉｃｅⅡＩＩｌｉｎａｔｉｏｎＰＷＭｃｏｎｔｒｏｌ华北电力大学硕士论文摘要摘要能源犹如人体的血液。
光伏发电系统的MPPT控制算法研究
光伏发电系统的MPPT控制算法研究随着可再生能源的重要性日益凸显，太阳能光伏发电系统作为一种清洁、可持续的能源供应方式，受到了广泛关注。
然而，光伏发电系统中存在一个重要的问题，即太阳能电池组的最大功率点（Maximum Power Point，简称MPPT）跟踪控制。
本文将探讨不同的MPPT控制算法，并分析其优缺点。
一、传统的光伏发电系统MPPT控制算法传统的MPPT控制算法主要包括开环控制和闭环控制两种形式。
开环控制算法主要依赖于模糊控制、PID控制和全局搜索等方式，通过调整光伏电池组的电压和电流来实现最大功率点跟踪。
然而，开环控制算法具有很大的局限性，容易受环境变化和外界干扰的影响，难以保持稳定的跟踪效果。
闭环控制算法通过监测光伏电池组的电压和电流，并将其与期望值进行比较，然后调整光伏电池组的工作状态，以实现最大功率点跟踪。
闭环控制算法具有更好的稳定性和鲁棒性，能够适应各种环境条件和外界干扰，但在一些特定情况下可能无法有效跟踪最大功率点。
二、改进的MPPT控制算法为了解决传统MPPT控制算法存在的问题，研究者们提出了许多改进的算法，如模型预测控制算法、人工智能算法和混合算法等。
模型预测控制算法通过建立光伏发电系统的动态数学模型，预测未来一段时间内的光照条件，并根据预测结果调整光伏电池组的工作状态，以实现最大功率点跟踪。
该算法具有较好的响应速度和适应性，但对模型的准确性要求较高，且计算量大。
人工智能算法，如神经网络和遗传算法等，通过训练和优化模型来实现光伏发电系统的MPPT控制。
这些算法具有较强的自学习和优化能力，能够适应光照条件和光伏电池组参数的变化，但其计算复杂度较高，运行速度慢。
混合算法结合了不同的MPPT控制算法，旨在克服各自算法的局限性，提高最大功率点跟踪效果。
例如，将模型预测控制算法和人工智能算法相结合，利用神经网络预测光照条件，然后通过遗传算法优化控制策略，可以提高系统的鲁棒性和精确性。
基于MPPT技术的家用太阳能光伏发电系统的研究
Specialty Name
: Power Electronics and Power Drives : Ren Hui (Signature) (Signature)
Instructor : Cai Wenhao
ABSTRACT
Nowadays conventional energy crisis and the environmental pollution have become increasingly prominent. To develop other renewable energy sources, such as solar, has become a consensus among the countries of the world, which also makes the solar photovoltaic industry develop more rapidly in recent years. It not only can reduce the environmental pollution, but also can meet the demand for electricity for the families which are far away from urban area and without electricity or lack of electricity to develop the solar photovoltaic power generation. At present, trend of the independent photovoltaic power generation system into the families also develops more quickly. The solar photovoltaic power generation system for the families is researched and designed in this paper. Firstly, the output characteristics of the solar cells are simulated on the basis of its working principles. The principle of maximum power point tracking (MPPT) is explained according to the non-linear relationship of the output characteristics of the solar cells. Some commonly used maximum power point tracking (MPPT) algorithms are simulated, which are combined with DC-DC converter. A novel MPPT algorithm is presented by comparing the advantages and disadvantages of them. Then properties of the charge and discharge of the battery, which is used to store energy, are researched. After that the capacity of it is calculated according to the requirements of the load. The former circuit uses the Boost converter to charge up the battery. Secondly, taking the low voltage level of the battery into account and in order to output 220V AC, the structure of “push-pull boost circuit + full-bridge inverter” is used finally through the analysis of several topology structures to improve the efficiency of the whole system. Design of the whole system includes both hardware and software. Selection of the parameters of each component、design of the high frequency transformer and its control
独立光伏发电系统及其MPPT的研究
光伏发电系统中的动态MPPT算法研究
光伏发电系统中的动态MPPT算法研究近年来，光伏发电系统逐渐成为可再生能源领域的热门研究方向，其在可持续发展和减少对传统能源的依赖方面具有巨大的潜力。
然而，光伏发电系统的效能受到多种因素的影响，如天气条件、温度变化和阴影等。
为了最大化光伏发电系统的发电效率，研究人员采用了各种最大功率点跟踪（MPPT）算法。
其中，动态MPPT算法是一种研究热点，旨在实时监测、调整和优化光伏发电系统的工作状态，以提高其整体性能。
动态MPPT算法的研究是为了解决传统MPPT算法在变化环境下性能不稳定的问题。
传统MPPT算法通常假设光照条件和系统参数是恒定的，而实际工作环境中，光照强度、温度和电池状态等因素经常发生变化。
因此，设计一种适应性强且稳定性较好的动态MPPT算法对于改善光伏发电系统的效能至关重要。
首先，动态MPPT算法需要一个准确且快速的控制策略，以实时获取光伏发电系统的工作特性。
其中，大部分算法都会使用电池电压和电流来确定最大功率点位置，从而调整光伏板的工作电压和电流输出。
然而，动态MPPT算法相比于传统MPPT算法，更加关注不同光照和温度条件下的系统性能，因此需要更加准确和快速的控制策略。
其次，动态MPPT算法需要考虑光伏发电系统的稳定性和可靠性。
光伏发电系统通常安装在户外环境，这意味着它会受到各种不稳定因素的影响，如风、雨、雪、尘等。
为了保证系统的稳定运行，动态MPPT算法需要在不同的气候条件下进行充分的测试和验证，并针对性地调整控制策略，以保证光伏发电系统能够在不同的环境中实现最佳性能。
此外，动态MPPT算法还需要考虑能耗和成本的问题。
对于光伏发电系统，虽然光伏电池阵列是可再生能源，但监测和调节算法所需的能耗是不可忽视的。
因此，设计一种能够在提高系统性能的同时降低能耗和成本的动态MPPT算法，对于实际应用具有重要意义。
最后，动态MPPT算法需要满足实时性的要求。
光伏发电系统是一个动态的系统，其性能受到外部环境的影响，因此及时地收集和处理数据对于实现最优性能至关重要。
基于mppt技术的光伏充放电系统设计
HEBEINONGJI摘 要:本文对最大功率点跟踪技术进行深入的研究，根据其输出的非线性关系选择一个最大功率点跟踪的方法，从而设计了 一款基于MPPT (Maximum Power Point Tracking)技术的光伏充电系统，对提高能源的利用率具有非常重要 的意义。
本论文设计主要由光伏电池模型、DC/DC 控制器、MPPT 控制器、蓄电池、四部分组成。
结合DC/DC 变换器对常用MPPT 算法进行仿真。
本文DC/DC 控制电路选择前级升压后级降压的电路对蓄电池进行控制，然后在MAT LAB-Simulink 建立光伏电池仿真模型，进行实验测试证明本设计的合理性，满足设计需求。
关键词：最大功率点跟踪;DC/DC 控制器;Madab ;蓄电池基于MPPT 技术的光伏充放电系统设计青岛恒星科技学院姜珊 徐耀婷 郭金升 李花 朱霄霄1总体方案设计太阳能电池板的造价成本随着时代的发展越来越低,相应的安装成本也变得越来越少,这将大大有利于太阳能充电的普及。
随着人类生产技术的不断提高，对太阳能发电效率的转换也在不断提高叫本文所提及的最大功率点跟踪(MPPT)技 术的充电系统比普通的太阳能充电系统能多产出大约50%的电量，虽然会受到温度天气等环境的影响但是最后通过测试 还是会提高20%〜30%叫从这一方面来看，推广MPPT 技术光伏充电系统必定会 成为一种趋势。
20世纪80年代日本学者提出恒定电 压法，这是MPPT 算法中最为简单的一种。
将光伏阵列的输出电压保持在一个恒定的电压值，当外界的光照温度等外界环境发生改变时不能自动追踪到最大功率点珥当输出最大功率时，系统电压值和开路电压 大致成正比，关系表达式如下:U m «KxVoc (1-1)式中V qc 系统开路电压值； K ——比例系数(取0.75-0.8);U m 一系统输出最大功率时的电压 值。
恒定电压法优点是能够避免系统出现震荡,相比较来说较稳定，可靠性高,操作控制简单方便叫容易实现。
光伏发电系统中的MPPT算法优化研究
光伏发电系统中的MPPT算法优化研究随着全球气候变化的加剧，人们迫切需要寻找新能源替代传统能源，以达到能源安全和环保的目的。
光伏发电是一种新兴的能源技术，它可以将太阳能转换为电能，而且没有任何污染，十分环保。
但是，由于天气、季节、太阳角度等因素的影响，太阳能的输出不稳定，因此需要一种能够根据当前太阳能输出功率自动调节电压和电流的控制系统，以提高发电效率。
这就是MPPT算法。
一、MPPT算法简介MPPT（Maximum Power Point Tracking）是一种广泛应用于光伏发电领域的算法，它能追踪太阳能电池板的最大输出功率点，从而将太阳能的输出转化为最大的电能输出，提高光伏发电效率。
MPPT算法通常分为两种类型：模拟算法和数字算法。
模拟算法包括 Perturb and Observe 算法（简称 P&O 算法）和 Incremental Conductance 算法（简称 IC 算法）。
P&O 算法通过周期性地改变太阳能电池板电流和电压来找到最大功率点，但是由于其存在震荡，对最大功率点的跟踪速度较慢，精度也较低。
IC 算法根据太阳能电池板的导电率，快速跟踪最大功率点，但是其算法复杂度较高，难以实现。
数字算法包括 Perturb and Observe 算法和 Incremental Conductance 算法的改进方法，如 Hill Climbing 算法、Gradient Descent 算法、Adaptive Perturb and Observe算法等。
这些算法通过使用数学模型来代替硬件电路来优化太阳能电池板输出功率，能够达到更高的跟踪速度和精确度，但是相对复杂，需要较高的计算能力。
二、MPPT算法优化在实际的光伏发电系统中，MPPT算法的优化是非常重要的，它能够提高发电效率，减少能源浪费，变相地提高光伏发电的经济效益和环保效益。
以下是几种MPPT算法的优化方法。
1、遗传算法优化遗传算法是一种基于自然选择和遗传进化理论的全局寻优算法，它通过模拟生物进化过程来搜索最佳解，具有强大的优化能力。
光伏发电系统中的MPPT算法研究
光伏发电系统中的MPPT算法研究随着环境保护意识的增强和可再生能源的重要性日益凸显，光伏发电作为一种清洁、可靠的能源来源得到了广泛应用。
然而，光伏发电系统的效率和能量利用率受到多种因素的影响，其中最为重要的就是最大功率点追踪（MPPT）算法的选择和研究。
本文将对光伏发电系统中的MPPT算法进行深入研究，并探讨其在提高系统性能和增加能量利用效果方面的重要性。
MPPT算法是光伏发电系统中至关重要的一个环节，其主要功能是通过动态调整光伏阵列输出电压和电流，以最大化输出功率。
光伏发电系统的输出功率取决于光照强度、温度和阵列特性等因素，因此，MPPT算法的主要任务是找到一个最佳操作点，在光伏阵列的特性曲线上获取最大功率点。
实现了MPPT算法后，能够大幅提高光伏发电系统的效率和能量利用率，从而增加系统的经济效益和可靠性。
目前常用的MPPT算法包括传统的模拟算法和现代的数字算法。
模拟算法中，传统的Perturb and Observe（P&O）方法、Incremental Conductance（IC）法和Hill Climbing（HC）法被广泛应用于光伏发电系统中。
这些算法通过采集光伏阵列的电流和电压信息，根据功率曲线的斜率或连续的功率变化进行调整，逐渐趋近于最大功率点。
然而，模拟算法在快速变化的光照条件下，容易产生震荡现象并且对阵列输出电流和电压的采样速度较慢，导致系统响应较慢。
与传统的模拟算法相比，现代的数字算法更加精确和灵活。
这些算法基于微处理器或数字信号处理器，利用精确的测量数据进行最优功率点追踪。
其中，基于模型预测控制（Model Predictive Control，MPC）的MPPT算法是近年来的研究热点之一。
该算法通过对光伏阵列的模型进行建模和预测，利用最小化误差的优化控制方法实现最大功率点追踪。
相比于传统算法，MPC算法具有更好的动态响应性能和较快的追踪速度，可以有效应对光照变化的快速性。
光伏发电系统中的MPPT技术研究
光伏发电系统中的MPPT技术研究随着环保意识的不断提高，太阳能作为新一代清洁能源正成为人们关注的热点。
而光伏发电系统是利用太阳能转换为电能的一种重要技术。
然而，在光伏发电过程中，太阳能电池板输出功率与辐照度和温度等因素密切相关，因此需要采用最大功率点跟踪（MPPT）技术来实现光伏发电系统的最大转换效率。
本文将探讨MPPT技术在光伏发电系统中的应用研究。
一、MPPT技术的原理及分类最大功率点跟踪技术(MPPT)是一种分析太阳能电池在不同辐照度和温度下的工作特性的技术，以确定太阳能电池的最大工作点，使太阳能电池输出的电能转换效率最高。
MPPT技术原理有两种：模拟和数字。
模拟MPPT技术是使用一些传统的电路器件进行电压或电流变化的测量，通过计算求解出最大功率点，并控制电荷控制器输出电压和电流来不断调整太阳能电池板工作点。
相对而言，数字MPPT技术则采用数字信号处理器（DSP）或微控制器（MCU）等数字电路对太阳能电池板的电压、电流和输出功率进行实时监测和分析，然后通过软件算法来实现最大功率点跟踪的控制。
根据控制极点的不同，MPPT技术还可以分为定态响应型和动态响应型。
定态响应型是指在实际操作中，控制器对太阳能电池板电压、电流和输出功率的计算公式固定不变。
而动态响应型则采用更为灵活的控制方法，可以根据太阳能电池板的瞬态特性实时调整计算公式，以确保最大功率点具有更强的稳定性和实用性。
二、MPPT技术在光伏发电系统中的应用研究MPPT技术在光伏发电系统中得到了广泛的应用。
其中，目前较为流行的是基于动态响应型数字控制器的MPPT技术。
该技术采用多种功率点跟踪算法，实现太阳能电池板工作点的快速、精确和稳定跟踪，提高了光伏发电系统的效率和可靠性，具有广泛的应用前景。
在实际应用中，MPPT技术还有许多值得探讨的问题。
例如，如何优化MPPT算法，提高最大转换效率和动态响应特性；如何选取合适的数学模型和控制算法来构建MPPT系统；如何集成MPPT控制器与光伏发电系统的其他控制模块等。
光伏电站MPPT算法的研究与应用
光伏电站MPPT算法的研究与应用随着能源技术的不断发展，太阳能作为一种绿色、清洁、可再生的能源得到了广泛的关注和应用。
光伏发电是太阳能利用的一种方法，它可以将太阳能转换成电能，并且没有污染、噪音等问题。
在光伏电站中，光伏阵列是关键的组成部分。
光伏阵列的功率输出受到各种因素的影响，如光照强度、温度、阴影等。
因此，设计一个高效稳定的功率跟踪算法是至关重要的。
MPPT（Maximum Power Point Tracking）算法是一种实现功率跟踪的重要技术。
通俗来讲，MPPT算法就是为了让光伏阵列能够输出最大功率而运用的一种算法。
在MPPT算法中，需要根据光照强度和温度等因素来确定电池板输出功率最大时的点。
经过多年的研究和实践，目前已经有多种MPPT算法被广泛应用在光伏电站中，如Perturb and Observe方法、Incremental Conductance方法、Hill Climbing方法等。
其中，Perturb and Observe方法是一种较为简单的MPPT算法，它通过不断扰动电池板的工作点并观察输出电压和电流变化情况来确定最大功率点。
该算法具有实现简单、响应速度快等优点，但是在光伏阵列存在阴影和多峰问题时会出现误判。
相比之下，Incremental Conductance方法在光伏阵列存在阴影和多峰问题时具有更好的性能，它可以利用光伏阵列输出电压和电流变化的趋势来实现最大功率点跟踪。
此外，该算法稳定性较高，能够适应不同的光照强度和温度等环境。
Hill Climbing方法也是一种常见的MPPT算法，它类似于寻找山顶的过程。
每次比较当前工作点和相邻工作点输出功率大小，不断寻找更高的功率点，直至找到最大功率点为止。
该算法响应速度较快，但是容易陷入次优解并且需要较高的计算功耗。
除此之外，还有很多其他MPPT算法，如模型预测控制方法、人工神经网络方法、模糊控制方法等。
这些算法都有各自的特点和适用范围，在实际应用中需要根据具体情况选择合适的算法。
光伏发电系统MPPT控制方法研究
光伏发电系统MPPT控制方法研究近年来，随着环保意识的增强和可再生能源技术的迅速发展，太阳能光伏发电在全球范围内逐渐流行起来。
而在光伏发电系统的运行中，MPPT控制方法则成为了关键环节。
MPPT（Maximum Power Point Tracking）是光伏发电中非常重要的控制技术，主要用于寻找光伏电池阵列的最大功率点，确保系统获得最大的电能输出。
MPPT控制方法的本质是控制光伏电池充电电压和充电电流，以求得最大输出功率。
目前，常用的MPPT控制方法有全局搜索算法、模型预测控制、逆变输入阻抗法等。
本文将针对这些方法进行分析。
一、全局搜索算法全局搜索算法是一种比较传统的MPPT控制方法，其原理是通过对PV阵列的输入电压、输入电流、电池电压和电池电流等参数进行测量和分析，得出参考值，然后通过迭代算法找到最大功率点。
虽然全局搜索算法在理论上理想，但在实际应用中存在一些问题。
首先是计算量大，需要进行大量的计算，降低了系统的实时性和控制精度。
其次，该算法对光伏电池模型的准确性要求较高，如模型误差较大，将导致系统失效。
最后，当阴影遮挡或天气变化等因素引起光伏电池输出变化时，全局搜索算法也不易适应其变化。
二、模型预测控制模型预测控制是一种基于模型的先进控制技术，其原理是利用数学模型对光伏电池阵列的输出功率进行预测和控制，从而实现实时跟踪最大功率点。
相比于全局搜索算法，模型预测控制具有更高的效率和精度。
该算法可以实时反映光伏电池阵列的实际情况，可以在阴影遮挡或天气突变时快速做出应对方案，从而提高光伏发电系统的运行效率。
三、逆变输入阻抗法逆变输入阻抗法是一种基于光伏逆变器的MPPT控制技术，其原理是利用逆变器的输入阻抗特性来调整光伏电池的输出电压和输出电流，从而达到最大功率点跟踪目的。
与全局搜索算法和模型预测控制相比，逆变输入阻抗法在控制精度和计算时间上都具有优势。
该方法利用了逆变器的特性，只需进行少量的计算即可快速实现最大功率点跟踪，同时逆变器本身也能够保护光伏电池阵列免受气象灾害等外界因素的影响。
基于改进MPPT算法的光伏并网系统研究
【 文献标识码 】 Ａ
０ 引言
由于全 球化 石 能源 正 日益枯 竭 ， 各 国加 大 了可 再 生 能 源利 用 研 究 。随着 现 代 科 学技 术 的不 断 发 展． 光伏 发 电技 术越 来越 来成 为 最具 发展 前 景 的新 能 源发 电技 术之 一 。然 而 ， 光 伏 电池 的输 出易受 外 界 环境 诸如 光 照强度 、环境 温度 等 因素 的影 响 ， 具 有 强烈 的非 线性 特性 ［ １ ］ 。所 以 ， 有 必要 对 光伏 电池 最 大 功率 点进 行 跟踪 。最大 功率 点 跟踪 （ ＭＰ Ｐ Ｔ ） 技 术 可 以保 证 光 伏 电池在 外 界 环 境 发生 变 化 时 始 终 输 出相 应 的最 大功率 。 实 现光 伏 发 电系统 电能 的有 效 利用 。 目前 ， 最 大 功率 点 跟 踪 方法 有 多 种 ， 较 为 常 用
图１ 不 同 光 强 光伏 『 ＿ Ｕ特 性
６
基于改进ＭＰ 算 法的光伏并 网系统研究
Ｖ ｏ ｌ ＿ １ ７ Ｎ ｏ ． ４
通用 仿 真模 型 ， 在 Ｍａ ｔ ｌ ａ ｂ平 台下进 行 了仿 真 。 通 过
仿 真验 证 了在 光 照 和温 度 变化 时 最 大功 率 点 的 跟
降低 光 伏 电池 能量 转换效 率 ， 而且 还会 造成 并 网 电流 产 生畸 变。针 对上 述 问题 ， 笔者 改进 了传
统 扰 动观 察 法 ，提 出 了一种 改进 型Ｍ Ｐ Ｐ Ｔ 算 法 ，并 在Ｍ ａ ｔ ］ ａ ｂ ／ Ｓ １ ｍ ｕ ］ １ ｎ ｋ 环 境 下搭建 了含 有
池 运行 受外 界环 境温度 、太 阳光 照 强度 的影 响 ， 呈
现 典 型 的非 线性 。
光伏发电MPPT控制技术研究
光伏发电MPPT控制技术研究光伏发电MPPT控制技术研究近年来，随着对可再生能源的需求不断增长，光伏发电作为一种无污染、无噪音、可再生的新能源形式得到了广泛关注和应用。
然而，光伏发电系统在实际运行中面临着一些问题，其中一个重要的问题就是如何最大限度地提高光伏电池组的发电效率。
为了解决这个问题，光伏发电系统中广泛采用了MPPT（最大功率点跟踪）控制技术。
光伏发电系统中的MPPT控制技术是一种通过不断调整光伏电池组的工作状态，以使其处于当前光照条件下的最大功率输出点的技术。
在光伏电池组的发电过程中，由于光照条件的不稳定性，光伏电池的输出电压和电流也会发生变化。
为了使系统能够始终工作在光伏电池组的最大功率点上，MPPT控制技术通过不断检测并调整充电电压和充电电流，使得光伏电池组能够以最佳的电压和电流输出，从而提高光伏发电系统的发电效率。
在光伏发电系统中，MPPT控制技术主要通过两种方式实现：迭代法和模型预测法。
迭代法是一种通过不断改变充电电压和充电电流的方式，以逼近最大功率点的方法。
该方法的实现过程较为简单，但存在计算量大和响应速度较慢的问题。
模型预测法是一种通过对光伏电池组的模型进行建模和预测，以确定最佳工作状态的方法。
该方法虽然计算量较大，但响应速度快且精确度高，被广泛应用于光伏发电系统中。
然而，MPPT控制技术在实际应用中还面临一些挑战。
首先，由于光伏电池组的特性和性能容易受到温度、光照强度和湿度等环境条件的影响，因此控制系统需要具备较高的鲁棒性和适应性。
其次，由于光伏发电系统中存在电池充电电流与电池组发电功率之间存在时滞现象，因此需要通过合适的控制策略来处理时滞问题，以确保系统能够稳定运行。
为了克服这些挑战，研究者们提出了一些创新的MPPT控制策略。
例如，可以通过引入模糊控制、神经网络和模糊神经网络等智能控制技术，以提高控制系统的鲁棒性和适应性。
此外，也可以通过改进控制算法，如改进的P&O（Perturb and Observe）算法、改进的Hill-Climbing算法和改进的水果算法等，来有效解决时滞问题。
光伏发电系统的MPPT算法优化研究
光伏发电系统的MPPT算法优化研究摘要：随着环境污染问题日益严重，光伏发电作为一种新兴的清洁能源逐渐受到人们的重视。
为了提高光伏发电系统的能量转换效率，最大功率点跟踪（Maximum Power Point Tracking，MPPT）算法被广泛应用于光伏发电系统中。
然而，传统的MPPT算法存在效率低、稳定性差的问题。
因此，如何优化光伏发电系统的MPPT算法成为了当前研究的热点。
本文通过对现有MPPT算法的分析和比较，总结了常见的MPPT算法类型，包括传统的Perturb and Observe（P&O）算法、Incremental Conductance（INC）算法、Hill Climbing（HC）算法等，并从效率、稳定性和成本等方面进行了评估。
在此基础上，针对传统算法的不足之处，提出了几种优化光伏发电系统MPPT算法的方法。
首先，基于人工智能的优化算法被引入到MPPT算法中。
例如，遗传算法、粒子群算法等可以通过模拟自然界中的进化和群体行为来寻找全局最优解，有效解决了传统算法易陷入局部最优的问题。
其次，采用改进的传统算法也能够提高光伏发电系统的MPPT性能。
例如，在P&O算法中，对于传统的扰动观察策略，可以结合小步长和大步长跟踪策略，从而加快算法收敛速度和提高稳定性。
在INC算法中，引入虚拟电流控制策略，可以降低系统误差并提高效率。
此外，结合模型预测控制（Model Predictive Control，MPC）算法也是一种有效的优化方法。
MPC通过建立光伏发电系统的动态模型，通过预测未来的电池电压和光照强度，动态调整系统工作状态，避免系统陷入不稳定的极端工况，提高MPPT算法的性能。
最后，本文还讨论了光伏发电系统的MPPT算法的硬件优化问题。
现有的MPPT算法大多基于模拟控制电路，随着数字信号处理器和现场可编程门阵列（FPGA）等硬件的发展，将MPPT算法实现在数字控制器上可以提高算法的计算精度和实时性。
光伏发电系统MPPT技术研究
光伏发电系统MPPT技术研究随着能源需求的日益增加和对可再生能源的关注，光伏发电技术作为一种环保、可持续的能源解决方案受到了广泛的关注和推崇。
然而，在实际应用中，光伏发电系统面临着效率低下、能量损失等问题。
为了克服这些问题，最大功率点跟踪(MPPT)技术应运而生。
1. 光伏发电系统基本原理光伏发电系统是利用光伏效应将太阳能转化为电能的一种方式。
光伏效应是指当光照射到半导体材料表面时，光子能量被转化为电子的能量，形成光生载流子，在电场的作用下产生电流，进而输出电能。
光伏发电系统的主要构成部分有光伏电池组、控制器、逆变器及电网。
2. 光伏发电系统的问题尽管光伏发电系统具备众多优势，但是在实际应用中还存在一些问题。
其中最突出的问题就是光伏电池的非线性和变化的温度与光照条件。
光照条件的变化导致光伏电池的输出功率也随之变化，而非线性使得光伏电池的伏安特性曲线存在一个最大功率点。
如果不能准确地找到这个最大功率点，就会导致光伏发电系统的效率低下和能量损失。
3. MPPT技术的原理最大功率点跟踪技术(MPPT)是一种通过调整电池负载来匹配最大功率点的方法。
它的主要原理是测量光伏电池的输出功率，然后根据测量结果调整电池负载，使其工作在最大功率点。
常见的MPPT技术有模拟技术和数字技术两种。
模拟技术是通过改变电池负载使得电池输出功率达到最大，而数字技术则是通过采样和计算的方式实现最大功率点跟踪。
4. MPPT技术的应用MPPT技术在光伏发电系统中的应用非常广泛。
它可以提高光伏发电系统的效率，减少能量损失。
另外，MPPT技术还可以提高光伏电池组的寿命，减少设备损坏的可能性。
目前，市面上已经有许多MPPT控制器可以选择，根据实际需求进行选择。
5. MPPT技术的研究进展近年来，MPPT技术在研究方面也取得了一些进展。
研究人员通过改进现有的MPPT算法，使其更加准确和高效。
同时，一些新型的MPPT技术也被提出，例如基于人工智能和机器学习的MPPT技术。
基于MPPT控制的光伏发电系统设计_本科毕业设计(论文)
本科毕业设计论文基于MPPT控制的独立光伏发电系统设计摘要随着时代的发展，人类对能源的需求越来越多，新能源开发是解决能源问题的根本途径，而太阳能光伏发电正是新能源和可再生能源的重要组成部分。
本文主要研究独立光伏发电系统，它有着相当广泛的应用。
独立光伏系统主要包括了光伏电池、蓄电池组、充电器和逆变器四个组成部分，本文对独立光伏系统中的最大功率点跟踪进行深入研究。
本文利用光伏电池的数学模型和等效电路，在MATLAB/Simulink中建立了光伏电池的仿真模型，得到了与实际光伏电池输出特性一致的仿真曲线，为进一步研究最大功率点跟踪打下了基础。
最大功率点跟踪的方法有很多，但是应用最为广泛的是扰动观察法和电导增量法，本文对自适应占空比干扰法进行了详细的分析，给出了算法设计，并建立了光伏电池的仿真模型对算法进行了仿真，仿真结果验证了算法设计的正确。
关键词：独立光伏系统，光伏电池，最大功率点跟踪The Design of Independent Photovoltaic Power Generation System Based on MPPT ControlABSTRACTWith the development of economics and technology, more and more energy is required. Researching and developing new energy is the radical method to resolve the energy problem, and the solar energy is the important composing of the new energy and the renewable energy.Research on the stand-alone photovoltaic system is the main content of this thesis. There is very comprehensive application for the stand-alone photovoltaic system. The stand-alone photovoltaic system is composed of the solar cell, storage battery, charger and inverter. Several key techniques, for instance , the MPPT(Maximum Power Point Tracking) are deeply studied in this thesis. Base on the mathematical model and the equivalent circuit, the solar cell simulation model in MATLAB/Simulink is built in order to research the MPPT, and the curve which is in accordance with the actual solar cell is attained. This work built the base for the further research on MPPT. There are many methods for MPPT, but the P&O(Perturb and Observe) method and the C.I. (Conductance incremental) method are applied most extensively, and these two methods are analyzed in detail. The algorithmic designs of the P&O method and the C.I. method are given in this thesis, and the algorithmic designs are simulated with the model of the solar cell in MATLAB/Simulink, and the result of simulation validated the correctness of the design of the two algorithms. Besides, take the P&O for instance, the factors which can affect the quality of the MPPT are discussed.KEY WORDS:Stand-alone photovoltaic system,Solar cell,MPPT目录前言 (1)第1章绪论 (2)1.1 发展光伏发电的意义 (2)1.1.1 保护气候和改善环境 (2)1.1.2 节省空间 (3)1.1.3 增加就业 (3)1.1.4 提供农村电力 (3)1.1.5 中国的特殊需求 (4)1.2 国内外光伏产业的发展及趋势 (4)1.2.1 世界光伏产业发展的现状和趋势 (4)1.2.2 国内光伏产业发展现状和趋势 (5)第2章光伏发电系统 (6)2.1 光伏发电系统的基本组成 (6)2.2 带有最大功率跟踪功能的光伏发电系统的基本组成 (6)第3章光伏阵列特性及其仿真模型的研究 (8)3.1 光伏电池的工作原理 (8)3.2 光伏电池等效电路分析 (9)3.3 光伏阵列的Simulink模型 (12)第4章光伏阵列最大功率点跟踪算法的研究 (18)4.1 光伏系统最大功率跟踪的原理 (18)4.2 最大功率跟踪点方法概述 (19)4.3 DC/DC变换电路实现MPPT的原理 (27)4.3.1 Boost变换电路 (28)4.3.2 Boost电路实现光伏阵列MPPT的仿真模型 (30)4.4 自适应占空比干扰观察法 (35)4.4.1 占空比干扰观察法的提出 (35)4.4.2 自适应控制技术介绍 (36)4.4.3 基于自适应控制思想的MPPT方法 (36)4.4.4 光伏阵列MPPT仿真模型的建立 (39)4.4.5 仿真结果与分析 (40)结论 (43)谢辞 (45)参考文献 (46)外文资料翻译 (49)前言长期以来，人们就一直在努力研究利用太阳能。
MPPT算法在光伏发电系统中的应用研究
MPPT算法在光伏发电系统中的应用研究
江波;李振家
【期刊名称】《中州煤炭》
【年(卷),期】2017(039)012
【摘要】针对传统扰动观察法难以同时兼顾跟踪速度和稳态精度的问题,提出了一种基于改进型变步长扰动观察法的MPPT控制策略;当相邻两时刻功率差大于所设定阀值error时,采用大步长快速定位到最大功率点附近,当相邻两时刻功率差小于所设定阀值error时,采用小步长进行精确定位.通过Simulink仿真平台搭建了基于Boost电路的MPPT仿真模型,Simulink仿真结果表明:改进型变步长扰动观察法不但具有较快的跟踪速度,而且减弱了稳态震荡,避免了能量过多的损失,对提高光伏系统效率有一定积极意义.
【总页数】5页(P95-99)
【作者】江波;李振家
【作者单位】国网嘉兴供电公司,浙江嘉兴314033;国网嘉兴供电公司,浙江嘉兴314033
【正文语种】中文
【中图分类】TM615
【相关文献】
1.MPPT算法在光伏发电系统中的应用研究 [J], 江波;李振家;
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基于MPPT的光伏电力应用系统的研究毕业论文
基于MPPT的光伏电力应用系统的研究摘要近年来由于全球能源的逐渐紧张和环境污染的日益严重,清洁的可再生的太阳能源越来越受到人们的重视,同时太阳能的光电转换技术也不断发展至可大规模应用的水平。
在未来,太阳能电池的应用有着良好的发展前景。
从太阳能电池的光伏特性出发,来研究如何提高太阳能的转换效率无疑是很有现实意义的。
本课题研究获得的成果有:以双MCU为核心的太阳能最大功率跟踪器,及其软件上的MPPT算法设计;设计了PWM的非对称结构D类升降压变换器,为输出恒定电压提供负载创造了条件。
关键词光伏电池;最大功率点跟踪;非对称结构D类变换器The Reseach on PV Power Aplied System Based on MPPT school of physics and electronic information ,Huaibei normal university 235000 Abstract Nowadays, with the increasing burden on energy exhaustion and environment pollution, as a cleanly and renewable energy, Solar Energy has became a hotspot of the whole world. At the same time, the technique of the PV (Photovoltaic) conversion has come into the applied level on a large scale. In the future, the application of the PV will has a exciting status. It is significant to research on improving the conversion efficiency of PV from its Volt-Ampere Characteristics. The results of the design: A PV MPPT control unit based on double MCU and its software of MPPT algorithm; A asymmetrical class D buck-boost converter with the control methods of PWM (Pulse-Width-Modulation), For usage of storage cells as secondary power supply.Key words Photovoltaic; MPPT; Asymmetrical Class D Converter目录1 绪论 (1)1.1本文研究背景和研究目的 (1)1.2研究现状及发展方向 (1)1.3课题意义和研究内容 (3)2 相关技术概述 (4)2.1太阳能电池的输出特性和功率峰值跟踪 (4)2.2 Buck-Boost型开关稳压电路 (6)2.3 PWM软开关技术 (7)2.4现场总线技术 (9)2.5模糊控制概述 (13)3实现太阳阵峰值功率的MPPT算法及实现 (16)3.1光伏阵列特性曲线 (16)3.2太阳能最大功率点追踪控制算法 (17)3.3扰动观察法的改进算法和MPPT的实现 (20)4基于模糊逻辑控制的最大功率跟踪系统 (22)4.1应用模糊控制方法控制的可行性分析 (22)4.2应用模糊逻辑控制进行MPPT (22)4.3利用MATLAB模糊逻辑工具箱进行MPPT仿真 (24)5总结 (25)参考文献 (27)致谢 (28)1 绪论1.1本文研究背景和研究目的长期以来，人们就一直在努力研究利用太阳能。
基于无源控制的光伏发电系统MPPT技术研究
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淮北师范大学2011届学士学位论文基于MPPT的光伏电力应用系统的研究学院、专业物理与电子信息学院电子信息科学与技术研究方向新能源技术基于MPPT的光伏电力应用系统的研究淮北师范大学物理与电子信息学院235000摘要近年来由于全球能源的逐渐紧张和环境污染的日益严重,清洁的可再生的太阳能源越来越受到人们的重视,同时太阳能的光电转换技术也不断发展至可大规模应用的水平。
在未来,太阳能电池的应用有着良好的发展前景。
从太阳能电池的光伏特性出发,来研究如何提高太阳能的转换效率无疑是很有现实意义的。
本课题研究获得的成果有:以双MCU为核心的太阳能最大功率跟踪器,及其软件上的MPPT算法设计;设计了PWM的非对称结构D类升降压变换器,为输出恒定电压提供负载创造了条件。
关键词光伏电池;最大功率点跟踪;非对称结构D类变换器The Reseach on PV Power Aplied System Based on MPPTLi Li-lischool of physics and electronic information ,Huaibei normal university 235000 Abstract Nowadays, with the increasing burden on energy exhaustion and environment pollution, as a cleanly and renewable energy, Solar Energy has became a hotspot of the whole world. At the same time, the technique of the PV (Photovoltaic) conversion has come into the applied level on a large scale. In the future, the application of the PV will has a exciting status. It is significant to research on improving the conversion efficiency of PV from its Volt-Ampere Characteristics. The results of the design: A PV MPPT control unit based on double MCU and its software of MPPT algorithm; A asymmetrical class D buck-boost converter with the control methods of PWM (Pulse-Width-Modulation), For usage of storage cells as secondary power supply.Key words Photovoltaic; MPPT; Asymmetrical Class D Converter目录1 绪论 (1)1.1本文研究背景和研究目的 (1)1.2研究现状及发展方向 (1)1.3课题意义和研究内容 (3)2 相关技术概述 (4)2.1太阳能电池的输出特性和功率峰值跟踪 (4)2.2 Buck-Boost型开关稳压电路 (6)2.3 PWM软开关技术 (7)2.4现场总线技术 (9)2.5模糊控制概述 (13)3实现太阳阵峰值功率的MPPT算法及实现 (16)3.1光伏阵列特性曲线 (16)3.2太阳能最大功率点追踪控制算法 (17)3.3扰动观察法的改进算法和MPPT的实现 (20)4基于模糊逻辑控制的最大功率跟踪系统 (22)4.1应用模糊控制方法控制的可行性分析 (22)4.2应用模糊逻辑控制进行MPPT (22)4.3利用MATLAB模糊逻辑工具箱进行MPPT仿真 (24)5总结 (25)参考文献 (27)致谢 (28)1 绪论1.1本文研究背景和研究目的长期以来，人们就一直在努力研究利用太阳能。
我们地球所接受到的太阳能，虽只占太阳表面发出的全部能量的二十亿分之一左右，但是这些能量相当于全球所需总能量的3-4万倍，可谓取之不尽，用之不竭。
太阳能和石油、煤炭等矿物燃料不同，不会导致“温室效应”和全球性气候变化，也不会造成环境污染。
特别是在近10多年来，在石油可开采量日渐见底和生态环境日益恶化这两大危机的夹击下，太阳能的利用受到许多国家的重视，大家正在竞相开发各种光电新技术和光电新型材料，以扩大太阳能利用的应用领域。
从发电、取暖、供水到各种各样的太阳能动力装置，其应用十分广泛，在某些领域，太阳能的利用已开始进入实用阶段。
电能是目前使用最广泛的能源利用形式，光电转换在太阳能的引用领域中占有重要的地位，太阳能电池(SolarCell)就是一种经由太阳光照射后，把光的能量转换成电能的能量转换元件。
有人称之为光伏电池(Photovolatic，简称Pv)。
光伏系统目前的主要问题是电池的转换效率低且价格昂贵，因此，如何在现有的光电元件转换技术的基础上，进一步提高太阳电池的转换效率，充分利用光伏阵列所转换的能量，一直是光伏系统研究的重要方向。
本课题从太阳能电池的光伏特性出发，对于如何提高太阳能电池的能量转换效率，进行了有益的探讨。
1.2研究现状及发展方向光伏电池工作原理：太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。
以光电效应工作的薄膜式太阳能电池为主流，而以光化学效应原理工作的太阳能电池则还处于萌芽阶段。
太阳光照在半导体p-n结上，形成新的空穴--电子对。
在p-n 结电场的作用下，空穴由n区流向p区，电子由p区流向n区，接通电路后就形成电流。
太阳能电池有着非线性的光伏特性，所以即使在同一光照强度下，由于负载的不同而输出不同的功率，将其直接与负载相连是很不明智的，一般来说都采用一个变换装置，使太阳能的输出功率保持在它所能输出的最大状态，再使它向负载供电。
目前太阳能电池输出功率控制CVT(Constant Voltage Treaking)技术。
硅太阳电池阵列具有如图1所示的伏安特性，图l太阳电池阵列伏安特性曲线图1中L是负载特性曲线，当温度保持某一固定值时，在不同的日照强度下它与负载特性L的交点a，b，c，d，e对应于不同的工作点。
人们发现阵列可能提供最大功率的那些点，如a’、b‘、c，、d‘、e‘点连起来几乎落在同一根垂直线的邻近两侧，这就有可能把最大功率点的轨迹线近似地看成电压U=U m的一根垂直线，亦即只要保持阵列的出端电压为常数，就可以大致保证阵列输出在该一温度下的最大功率，于是最大功率点跟踪器简化为一个稳压器，这就是CVT的理论依据。
CVT控制方式具有控制简单，可靠性高，稳定性好，易于实现等优点，比一般光伏系统可望多获得20%的电。
但是，这种跟踪方式忽略了温度对太阳电池开路电压的影响。
以单晶硅太阳电池为例，当环境温度每升高1℃时，其开路电压下降率为0.35%一0.45%。
这表明太阳电池最大功率点对应的电压也随环境温度的变化而变化。
对于四季温差或日温差比较大的地区，CVT 控制方式并不能在所有的温度环境下完全地跟踪最大功率。
随着微电子技术和电力电子技术的发展和微电子器件的大幅度降价，CVT控制方式已经显得不很经济，最大功率点跟踪MPPT(Maximum Power Point Tacking)技术可以使系统在任何温度和日照条件下都能跟踪太阳电池的最大功率，显示了它杰出的技术优势。
1.3课题意义和研究内容MPPT可挽回由于温度变化而导致的系统的失配损失，特别是对于冬、夏及全日内温差较大的地区更具有明显的经济、技术意义。
本课题所作的主要工作就是利用太阳能电池的伏安特性，通过调节太阳电池阵的工作点来自动跟踪太阳电池阵的最大功率点，以获得最大功率。
本文的研究内容有:(l)利用步进式扰动观察算法，设计出太阳能电池的MPPT功率适配器;(2)为输出恒定的电压，满足负载的要求，设计了非对称结构的D类升降压变换器，对输出电压进行控制;(3)为提高太阳能电力的使用效率，系统采用蓄电池作为辅助电源，我们设计了能自动对一组蓄电池进行充放电的切换装置;(4)以双MCU为核心对DC/DC、MPPT、蓄电池充放电进行控制的一套软硬件控制系统;(5)在大规模利用太阳能电力的场合，控制系统之间的相互通讯和利用上对其进行集中管理是不可或缺的，这里我们设计了一套以CAN现场总线为基础的电力系统监控通信网络，可以保证对太阳能电力的最大功率控制和对现场各个设备进行监控;(6)为进一步提高MPPT的性能，对采用模糊控制算法进行最大功率跟踪的设计思路和设计步骤进行了探讨:研究成果为一台峰值功率跟踪控制样机。
太阳能最大输入功率为500W左右，输入电压V i n= 20-36V，负载要求恒定电压28V，蓄电池共分9组，每组消耗最大功率约为50W。
2 相关技术概述2.1太阳能电池的输出特性和功率峰值跟踪2.1.1光伏阵列的I-V方程光伏阵列是将太阳能转换成电能的器件，其输出的I-V特性强烈地随日照强度S和温度T变化，其等效电路如图2所示:图2光伏阵列的等效电路由于器件响应时间与绝大多数光伏系统的时间常数相比微不足道，因此结电容C j在光伏阵列的理论分析中加以忽略。
对图中电压，电流方向，得出光伏阵列的输出电流一电压(l-V)方程为: I=It-I0*{exp[q*(V-I*Rs)/AKT]-1}-(V+IRs)/R公式中I，v-输出电流，电压;A,VI:-光电流，受温度和光照影响;AI0-反向饱和电流; Aq-电子电荷:1.6*IOe-19eK-玻尔兹曼常数;1.38*IOe-23T-绝对温度;KA-二极管特殊因子;R:-串连电阻;Rsh-并联电阻;2.1.2太阳能电池的输出特性太阳电池的输出伏安特性具有强烈的非线性，而且和日照强度，环境温度，阴雨，雾等许多气象因素有关。
当光照强度，温度等自然条件改变时，太阳电池的输出特性将随之改变，输出功率及最大工作点亦相应改变。
在实际的应用系统中，自然光的辐射强度及大气的透光率均处于动态变化中，这就给光伏系统的应用带来了困难。
图3为某典型日太阳辐射强度、方阵工作电压和工作电流的瞬时变化。
图4为组件温度随太阳辐射强度的瞬时变化情况:图3太阳辐射-强度方阵工作电压和工作电流的瞬时变化图4组件温度随太阳辐射强度的瞬时图3中说明：“”代表辐射光强，单位为W/m2；“”代表方阵电流，单位为（×10-2A）；“”代表方阵电压，单位为Ｖ。
图４中说明：“”代表辐射光强，单位为（×１０Ｗ/ｍ２）；“”代表组件温度，单位为(×１０℃)；“”代表环境温度，单位为(×１０℃)。