MPPT算法

太阳能电池系统中的MPPT算法研究与比较分析

太阳能电池系统中的MPPT算法研究与比较分析太阳能电池系统中的最大功率点跟踪（Maximum Power Point Tracking，MPPT）算法是一种重要的关键技术，用于提高太阳能电池组的发电效率。

在太阳能电池组中，由于存在温度和光照强度等因素的变化，太阳能电池组的输出电压和电流也在不断变化，而太阳能电池的输出功率是电压和电流的乘积，所以需要实时跟踪太阳能电池组的最大输出功率点，以确保太阳能电池组能够以最高效率工作。

目前常用的MPPT算法有众多种类，本文将对几种常见的MPPT算法进行研究与比较分析。

1. 常数加压步进变化（Constant Voltage Incremental Change，CVIC）算法CVIC算法是一种较为简单的MPPT算法，其原理是设定一个初始电压，通过改变电压的大小来搜索最大功率点。

具体步骤如下：首先确定一个初始电压值，在该电压下测量太阳能电池组的输出功率；然后根据当前输出功率与上一次测量功率的比较结果，调整电压值并重新测量功率；不断迭代，直到找到最大功率点。

CVIC算法的优点是实现简单，可以在较短的时间内找到最大功率点，但其缺点是其迭代速度较慢，不适用于功率变化较快的系统。

2. 全局定位（Global Maximum Power Point , GMPP）算法GMPP算法是一种基于搜索的MPPT算法，其原理是基于整个工作范围内最大功率点的特点，通过搜索寻找全局最大功率点。

具体步骤如下：首先检测输入电压和电流，并计算对应的输入功率；然后增加或减少输入功率，再次测量电流和功率，并计算新的输入功率；通过比较两次输入功率的大小，选择功率较大的一侧作为新的搜索方向，不断迭代，直到找到全局最大功率点。

GMPP算法的优点是可以找到全局最大功率点，适用于功率变化较快的系统，但其缺点是速度较慢，对计算资源要求较高。

3. 增量（Incremental Conductance, INC）算法INC算法是一种基于导数变化的MPPT算法，其原理是通过计算导数的变化来确定最大功率点。

mppt原理

mppt原理MPPT（Maximum Power Point Tracking）原理。

MPPT（Maximum Power Point Tracking）是太阳能光伏发电系统中的一个重要技术，它的作用是通过调节光伏电池板的工作点，使得光伏电池板输出功率达到最大值。

在太阳能发电系统中，光照强度和温度的变化会导致光伏电池板的输出电压和电流发生变化，为了充分利用光伏电池板的输出功率，需要采用MPPT技术对光伏电池板进行最大功率点跟踪。

MPPT原理的核心是利用控制算法，根据光伏电池板的输出特性，实时调整光伏电池板的工作点，使得光伏电池板的输出功率达到最大值。

常见的MPPT控制算法有Perturb and Observe（P&O）算法、Incremental Conductance（IC）算法等，它们通过不断调节光伏电池板的工作点，实现对最大功率点的跟踪。

在实际应用中，MPPT控制器通常会采集光伏电池板的电压和电流信号，经过AD转换和数字信号处理，得到光伏电池板的输出功率，并根据MPPT控制算法计算出最佳工作点，控制光伏电池板的工作状态。

通过这种方式，MPPT控制器可以实现对光伏电池板输出功率的最大化，提高太阳能发电系统的整体效率。

MPPT技术的应用可以显著提高太阳能发电系统的发电效率，特别是在光照条件不稳定的情况下，MPPT控制器可以有效应对光伏电池板输出功率的波动，保证光伏电池板始终工作在最佳状态。

因此，MPPT技术已经成为太阳能光伏发电系统中不可或缺的重要部分。

总的来说，MPPT原理是通过控制算法实现对光伏电池板最大功率点的跟踪，从而提高太阳能发电系统的发电效率。

随着太阳能光伏发电技术的不断发展，MPPT技术也在不断完善和应用，为太阳能发电行业的发展注入了新的活力。

希望通过本文的介绍，读者对MPPT原理有了更深入的了解，为太阳能发电系统的设计和应用提供一定的参考价值。

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。

逆变器的MPPT介绍_逆变器的MPPT有什么用

逆变器的MPPT介绍_逆变器的MPPT有什么用什么是MPPT上图中，光伏组件的输出电压和电流遵循I-V曲线（绿色）、P-V 曲线（蓝色），如果希望逆变器输出的功率最大，就需要直流电压运行在红点所在的最大点，这个点就是最大功率点。

假如最大功率点是550V，550V时功率是200W。

此时，运行在520V时的功率约为190W，580V时约为185W，都没有550V时的功率大。

逆变器如果跟踪不到550V，就损失了发电量，但不会对系统产生其他影响。

那为什么还要不断跟踪呢？因为这个曲线随着光照强度、温度和遮挡的不同在变化着，最大功率点也就在变化了，可能早上最大功率点电压是560V，中午是520V，下午是550V，所以逆变器需要不断地寻找这个最大功率点，也就是最大功率点跟踪了，这样才能保证全天的电池板能量都能最大化地输出出来，不浪费太阳能资源。

在了解上述基本知识的基础之上，我们再来聊一聊MPPT。

MPPT，即MaximumPowerPointTracking的简称，中文为“最大功率点跟踪”，它是指逆变器根据外界不同的环境温度、光照强度等特性来调节光伏阵列的输出功率，使得光伏阵列始终输出最大功率。

最大功率点跟踪的原理光伏电池阵列与负载通过DC/DC电路连接，最大功率跟踪装置不断检测光伏阵列的电流电压变化，并根据其变化对DC/DC变换器的PWM驱动信号占空比进行调节。

对于线性电路来说，当负载电阻等于电源的内阻时，电源即有最大功率输出。

虽然光伏电池和DC/DC转换电路都是强非线性的，然而在极短的时间内，可以认为是线性电路。

因此，只要调节DC-DC转换电路的等效电阻使它始终等于光伏电池的内阻，就可以实现光伏电池的最大输出，也就实现了光伏电池的MPPT。

逆变器的MPPT有什么用由于太阳能电池收到光强以及环境等外界因素的影响，其输出功率是变化的，光强发出的电就多，带MPPT最大功率跟踪的逆变器就是为了充分的利用太阳能电池，使之运行在最大功率点。

MPPT算法分析

MPPT 算法分析在光伏控制系统中，因为日照、温度等条件的变化，光伏电池的输出功率也是在不断变化的，为保证使得光伏电池的输出功率保持在最大点，需要调整光伏电池输出电压（日照强度发生变化时，短路电流变化大，开路电压受影响小；环境温度发生变化时，短路电流受影响小，开路电压变化大）。

另外，光伏电池的输出电压和电流也和负载有很大关系，负载大，输出电压大，输出电流小；负载小，输出电压小，输出电流大。

光伏电池的MPP 中的电压是指光伏电池的输出电压。

MPPT 算法选择目前，MPPT 算法有定电压跟踪（离线）、功率反馈（离线）、扰动观测（在线）、导纳增量（在线）。

定电压跟踪法——光伏电池的输出功率随着日照等条件会发生变化，但是不管外部条件怎么变化，光伏电池最大功率点对应的电压值基本上变化不大，这个参数是由光伏电池生产厂商确定的，可以通过保持光伏电池输出电压为这个电压就可以使光伏电池输出的功率为最大。

但这个电压不是不变的，确定下一个电压，然后跟踪方法存在很大的误差。

功率反馈法——采集光伏电池的输出电压和电流，计算出功率，然后和数据库中对应的功率进行对比，再调整光伏电池输出电压，来得到MPP 。

因为电池板输出电流的变化，同一个功率可能对应不同的输出电压，当输出功率变大时减小光伏电池输出电压，当输出功率减小时增加光伏电池输出电压，使输出电压在MPP 处振荡，其稳定性和可靠性不好。

扰动观测法——扰动观测法相对于功率反馈，不依靠数据库进行存储离线数据。

主动调整PN 侧电压，然后计算电池输出功率，和上次采样计算得到的输出功率比较，如果增加了，就继续增加扰动，如果减小了，就反方向增加扰动，但如果光照或温度突然发生短时变化，可能会发生误判断。

导纳增量法——因为光伏电池在MPP 处，其斜率为0，结合P U I =，得到0d PI d U U d I d I I U dU dU dU +==+=，即d I I d U U =-，在时间量上，其表达式为()(1)()()(1)()dII t I t I t dU U t U t U t --==---。

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。

【全面解析】光伏逆变器MPPT怎么算？

【全面解析】光伏逆变器MPPT怎么算？来源：索比光伏网什么叫多路MPPT,为什么组串逆变器有好几个MPPT。

MPPT算法又是什么?为大家解释什么是MPPT。

最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking，简称MPPT)是光伏发电系统中的一项核心技术，它是指根据外界不同的环境温度、光照强度等特性来调节光伏阵列的输出功率，使得光伏阵列始终输出最大功率。

图 1图1我们可以发现，在不同的太阳能辐照度条件下，最大功率点是不同的。

温度不同时，最大功率点也不同。

图2图2温度越高最大功率点越低。

图 3光伏阵列在使用过程中易受周围环境(如浮云，建筑物，树木遮荫等)和电池板表面的灰尘的干扰，导致光伏阵列的输出功率减小，输出特性曲线变得复杂。

输出特性曲线呈多极值点，这就使得基于单峰值的最大功率点跟踪算法有可能在这种情况下失效，得不到全局最大功率点，使得光伏发电系统效率大大降低。

如果一个电站，某一个组串后面有空调机组;又有一片树叶遮盖了某一块电池片;又有一片树荫遮挡了部分组件。

那么就会出现图3的情况，有了多个功率的峰值。

如何找到图3中最高的那个点，就需要MPPT了!一最大功率的条件这个问题说起来又有一点复杂了!太阳能电池组件，有内电阻和外电阻之分。

当某一刻内电阻和外电阻相等时，此刻电池组件就工作在最大功率点了。

P=UI=I2R=[E/(R+r)]2R=E2R/(R+r)]2=E2/(√R+r/√R)2=E2/[(√R-r/√R)2+4r]右边R为变量,分子一定,分母中√R=r/√R,即R=r时和最小,这时分数值最大。

所以,当外电阻和内电阻相等时,输出功率最大。

太阳能电池组件的内阻，主要体现在发电的时候，对电流的抑制作用。

在发电的时候，主要参与的元素有电池片，内部焊条导线，还有外部链接线缆。

这些参与的元素有一个共同的特性，就是在低温的时候，电阻值全部都会变小。

所以在同辐射强度的情况下，环境温度越低，电池板的内阻越小，发电效果越高;反之，则温度越高，内阻越大。

MPPT基本算法介绍

MPPT基本算法介绍欢迎大家加入2000人技术交流QQ群：光伏+风电+微电网技术429126230前言在上一个话题中，我们阐述了光伏MPPT基本原理：从本质上来说，MPPT算法均是通过DC-DC的占空比d来进行控制的。

至于如何计算占空比d的值，则取决于具体的MPPT算法。

那么在本话题中，我们将介绍两种基本的MPPT算法，即观察扰动法（Perturb and Observe，P&O）和电导增量法（Incremental Conductance，INC）。

P&O法与INC法的基本原理到目前为止，已经有超过20种MPPT算法被提出并被验证 [1,2]。

在这些MPPT算中，由于P&O法和INC法较为简单且较为实用，因此是最为常见的MPPT算法。

其基本原理，如下图所示。

如上图所示，P&O法是利用光伏组件功率-电压（P-V）曲线的特性，来对当前工作点的位置进行判断，进而决定下一次的扰动方向是向左还是向右。

一般来说，可以用以下公式进行判断：INC法则是根据在最大功率点（MPP）时，光伏组件的输出功率对电压的微分为0而被提出来的。

我们可以将INC法看做是对P&O法进行进一步推导而得出的[4]。

在MPP处，有将P=VI带入上式中，则有根据上式，INC法可以通过以下公式进行判断：其中，I/V为电导，而ΔI/ΔV则为电导增量，故此方法被称为电导增量法。

P&O法流程图与实例说明P&O法流程图如下图所示。

首先，算法需要采集当前光伏组件电压V(k)、电流I(k)，并读取上一次采集到到的电压V(k-1)、电流I(k-1)。

然后，计算电压增量ΔV和功率增量ΔP，继而根据上文所得到P&O 法的公式进行逻辑判断。

完成判断后，则会通过调节占空比d，最终决定工作点下一次移动的方向。

为了更好地理解这一流程，我们一下图作为实例进行讲解 [5]。

1.假定工作点从D处移动到A处，我们发现ΔP、ΔV均为正，因此下一次移动方向应向右。

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。

MPPT相关知识点

MPPT相关知识点在太阳能光伏系统中，提高光伏电池组的发电效率是一个重要的挑战。

为了充分利用太阳能的能量，最大功率点跟踪（MPPT）技术被广泛应用于光伏系统中。

本文将分步骤介绍MPPT相关的知识点。

第一步：了解最大功率点跟踪（MPPT）最大功率点跟踪（MPPT）是太阳能光伏系统中的一种技术，其目的是通过调整电池组的工作点，以使其输出的功率达到最大值。

这可以通过改变电池组的电压和电流来实现，以使其在不同的光照条件下工作。

第二步：掌握MPPT算法的原理常见的MPPT算法包括Perturb and Observe（P&O）、Incremental Conductance（IncCond）和Hill Climbing等。

这些算法通过测量电池组的电压和电流，并与预设的最大功率点进行比较来确定电池组的工作点。

第三步：了解MPPT控制器的工作原理MPPT控制器是实现MPPT算法的关键组件。

控制器通常由微控制器、模拟电路和功率转换电路组成。

它通过接收来自电池组的电压和电流信号，并根据预设的最大功率点来调整电池组的工作点。

第四步：掌握MPPT系统的特点和优势使用MPPT技术可以显著提高太阳能光伏系统的效率。

其中的主要优势包括：1.最大化能源利用：MPPT技术可以确保光伏电池组始终在最大功率点工作，从而最大化能源利用。

2.自适应性：MPPT算法可以根据不同的光照条件进行自适应调整，以确保系统的稳定性和高效性。

3.实时性能监控：MPPT控制器可以实时监测电池组的电压和电流，并提供相关的性能指标和报警信息。

第五步：了解MPPT的应用领域MPPT技术广泛应用于太阳能光伏系统中，主要包括家庭和商业光伏发电系统、太阳能光伏电池板、太阳能充电器和太阳能逆变器等领域。

结论最大功率点跟踪（MPPT）技术是太阳能光伏系统中的重要技术之一。

通过了解MPPT的原理、掌握MPPT算法和控制器的工作原理，我们可以更好地理解MPPT技术的应用和优势。

设计高效稳定的超时空MPPT算法

设计高效稳定的超时空MPPT算法一、引言随着太阳能光伏发电技术的突破和应用，光伏发电逐步成为一种非常有前途的新型能源。

在光伏发电系统中，光伏电池阵列对于光照的响应往往具有非常强的非线性特性，因此必须使用专业的电力系统调节技术来提高其输出电力的效率和可靠性。

在众多电力系统调节技术中，最重要的就是最大功率点跟踪（MPPT）技术，而超时空MPPT算法就是其中的一种高效、稳定的MPPT方案。

二、超时空MPPT算法的基本原理超时空MPPT算法是一种多目标优化算法，其目标是通过改变电路参数，捕捉光伏电池阵列的最大功率点。

既要保证跟踪光伏电池阵列的最大功率，又要满足系统的输出电压和输出电流等要求。

该算法的核心原理是基于数据采集以及贝叶斯优化算法，它可以通过采集光伏电池阵列的电压和电流数据，实时估算最大功率点位置，从而达到实时跟踪最大功率的效果。

三、超时空MPPT算法的优势特点1. 高效性超时空MPPT算法具有非常高的效率，它可以在非常短的时间内实现跟踪光伏电池阵列的最大功率，从而提高整个电力系统的输出效率。

2. 稳定性超时空MPPT算法具有非常高的稳定性，其可以对光照强度和周围环境等因素进行自适应调节，从而保证整个电力系统的运行稳定性。

3. 精准性超时空MPPT算法能够非常精准地跟踪光伏电池阵列的最大功率点，从而保证整个电力系统的输出电压和输出电流均满足要求。

4. 实用性超时空MPPT算法具有非常广泛的应用前景，其可以在多种环境和场合下使用，包括太阳能光伏发电、风能发电等领域。

四、超时空MPPT算法的实现步骤1. 数据采集首先需要对光伏电池阵列的电压和电流数据进行采集，保证数据的精准性和实时性。

2. 确定初始参数根据采集到的数据，需要确定光伏电池阵列的初始参数，用于后续的优化计算。

3. 建立优化模型基于采集到的数据和初始参数，建立超时空MPPT算法的优化模型，包括目标函数、约束条件等。

4. 迭代优化使用贝叶斯优化算法，依据当前的目标函数和约束条件，迭代求解超时空MPPT算法的最优解。

MPPT

光伏阵列的输出具有非线性性质，而且会随着外界环境的变化而改变，选取有效的最大功率点跟踪技术可以让系统工作在最大功率点，这样可以有效提高系统的发电量，因此MPPT 技术是光伏系统的研究热点。

MPPT 建模（分两类）：1.通过求解0dP dV =来求出最大功率点，已知P-V 关系式，通过求导解得最大功率点电压，电流、功率便可得知。

2/()1(1)oc V C V sc sc I I C I e =--；2()1(1)moc V C V m sc C I I e -=-；12(1)[ln(1)]m oc m oc C V V I I -=--；2/()1(1)oc V C V sc sc P VI CVI e=--； 222/()/()/()11122(1)oc oc oc V C V V C V V C V sc sc sc sc oc ocdP e e I C I e CVI I CVI dV C V C V =---=- 此方程为超越方程，一般用数值迭代法求解。

此方法要求光伏电池的输出特性曲线已知。

在复杂光照条件下，光伏阵列的输出特性表达式往往都很复杂，不易求解，在实际中用数据表和Lagrange 插值公式求得其近似多项式，再求得最大点。

（计算复杂）2.通过不断调整、测量、逐步寻找最大功率点 MPPT 实现需要软硬件结合共同完成，软件主要指MPPT 算法，硬件部分是直流变换电路，现在最常用的是Boost 电路。

有的不用Boost 电路，而是直接控制逆变器来实现最大功率跟踪，此种可以先不考虑。

最大功率点算法原则：快速性和稳定性下面MPPT 技术的几种常用算法，都属于第二类MPPT 技术的几种常用算法定。

另外在小功率光伏发电系统中，光伏阵列输出电压一般达不到并网要求，需要进行电压提升。

Boost 升压电路体积小、重量轻、效率高，电路结构和控制比较简单，由于电压抬升的作用太阳能电池阵列的输入直流电压范围可以很宽。

最大功率点跟踪(MPPT)技术简介.

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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
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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
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MPPT工作原理
太阳能光伏阵列的输出特性具有非线性的特点，并且输出受太阳幅照度，环境温度和负载影响，只有在某一输出电压值时，光伏阵列的输出功率才能达到最大值，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（MPP-maximum power point）。为了提高太阳能转化效率，就必须使系统保持运行在PV面板最大功率点附近。
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最大功率点跟踪-MPPT简介
2013年4月10日
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MPPT介绍

MPPT∙MPPT是Maximum Power Point Tracking（最大功率点跟踪）的简称，MPPT控制器能够实时侦测太阳能板的发电电压，并追踪最高电压电流值(VI)，使系统以最高的效率对蓄电池充电。

应用于太阳能光伏系统中，协调太阳能电池板、蓄电池、负载的工作，是光伏系统中非常重要的组件。

MPPT的概述∙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。

日照强度为1000W/下，U=24V,I=1A；U=30V,I=0.9A；U=36V,I=0.7A；可见30的电压下输出功率最大。

MPPT的原理∙给蓄电池充电，太阳板的输出电压必须高于电池的当前电压，如果太阳能板的电压低于电池的电压，那么输出电流就会接近0。

所以，为了安全起见，太阳能板在制造出厂时，太阳能板的峰值电压（Vpp）大约在17V左右，这是以环境温度为25°C时的标准设定的。

当天气非常热的时候，太阳能板的峰值电压Vpp会降到15V左右，但是在寒冷的天气里，太阳能的峰值电压Vpp可以达到18V。

现在，我们再回头来对比MPPT太阳能控制器和传统太阳能控制器的区别。

传统的太阳能充放电控制器就有点象手动档的变速箱，当发动机的转速增高的时候，如果变速箱的档位不相应提高的话，势必会影响车速。

但是对于传统控制器来说，充电参数都是在出厂之前就设定好的，就是说，MPPT控制器会实时跟踪太阳能板中的最大的功率点，来发挥出太阳能板的最大功效。

电压越高，通过最大功率跟踪，就可以输出更多的电量，从而提高充电效率。

mppt算法分析

MPPT算法分析1.MPPT概述下图是太阳能电池板的伏安曲线和功率曲线，可以看出随着电压的增大，电流总是减小的，而功率有最大值。

太阳能电池板的最优工作点称为最大功率点,它主要取决于电池板的工作温度和当时的光照水平。

在不同的温度和光照强度下太阳能电池板的最大功率点不同，要使太阳电池板尽可能地工作在最大功率点,需要使用光伏最大功率跟踪(MPPT) ,MPPT技术实施最重要的是寻找合适的MPPT控制算法,能在快速变化的天气条件下有效地跟踪最大功率点,控制电池板尽可能地工作在最大功率点上。

2.MPPT算法MPPT有多种算法，常见的有恒压跟踪法、电导增量法和干扰观测法（又称为爬山法）等，下面分别讨论。

（1）恒压跟踪法从上图可以看到,当温度一定时,不同光强下太阳能电池板的最大功率点几乎落在同一根垂直线的两侧邻近,这就有可能把最大功率线近似地看成电压V 为常数的一根垂直线,使光伏电池板工作于某一个固定的电压。

恒压跟踪法是一种近似最大功率的跟踪方法。

恒压跟踪法有一定的功率损失。

特别是温度变化时,太阳能电池板的开路电压随之变化，而恒压跟踪法的电压是一个恒定值，因此跟踪效率不高。

（2）电导增量法电导增量法通过比较太阳能电池板的电导增量和瞬间电导来输出控制信号。

当输出电导的变化量等于输出电导的负值，即满足时，太阳能电池板工作在最大功率点。

当太阳能电池板的电导增量与瞬间电导的和大于0时，应增加太阳能电池板工作电压，使其达到最大功率点；当太阳能电池板的电导增量与瞬间电导的和小于0时，应减小太阳能电池板工作电压，使其达到最大功率点。

电导增量法控制精确，响应速度比较快，适用于大气条件变化较快的场合。

但是对硬件的要求特别是传感器的精度要求比较高，系统各个部分响应速度都要求比较快，因而整个系统的硬件造价也会比较高。

就理论而言,电导增量法的理论表达是无可挑剔的。

但是当传感器的精度有限时,处理器对太阳能电池板的电导增量和瞬间电导的计算会有误差，于是将不可避免的产生跟踪不准确的情形。

光伏MPPT算法原理

1 MPPT 算法原理光伏电池的利用率受两方面的影响:(1)光伏电池的内部特性;(2)使用环境如辐照度、负载和温度。

在不同的外界条件下，光伏电池可运行在不同且唯一的最大功率点(Maximum Power Point)上。

因此，对于光伏发电系统来说，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化为电能。

本文结合并网逆变控制提出快速逼近插值算法。

对输入的直流侧电压和电流算出光伏阵列输出的当前功率p(k)，前1个步长的功率p(k-1)，前2个步长的功率p(k-2)，三个功率点可以得到2条直线的斜率，dp(k)/du(k)、dp(k-1)/du(k-1)，比较其斜率的变化，如果斜率相同且为正，说明没有搜索到最大功率点，当前电压u(k)增加一个步长h ，如果斜率相同且为负，说明没有搜索到最大功率点且已经超过最大功率点，当前电压u(k)减小一个步长h ，如果斜率相反，进行插值运算。

图1 工况1U Pu(k)u(k-1)u(k-2)p(k-2)p(k-1)p(k)dp(k-1)/du (k-1)>0dp(k)/du(k)<0图2 工况2图3 工况3图1中的情况，功率的斜率都为正，说明最大功率点不在当前数据范围内，输出电压u*(k)=u(k)+h。

图2中的情况，功率的斜率有正有负，说明最大功率点在当前数据范围内，对当前数据进行牛顿插值，得到输出电压u*(k)。

图3中的情况，功率的斜率都为负，说明最大功率点不在当前数据范围内，输出电压u*(k)=u(k)-h。

开始给一初始值k1>0且k2>0 u*(k)=u(k-2)+hk1*k2<0，同时要防止零除k1<0且k2<0k1*k2=0Lagrange插值牛顿插值最小二乘u*(k)=u(k-1)返回u*(k)=u(k-1)-h)(d)1(d)2(d)1(dp)(dp2k1k)())1(p2)-p(kI(k))(u(k)1))-I(k1),-(u(k2))-I(k2),-(u(k3kIkIkIkkkpk、、、、、、，、、计算、、点顺次寻找----图4 MPPT快速插值算法流程图由图4 MPPT快速插值法流程图可知，当光照变化时，跟踪的快慢与步长h 有关，步长大时，跟踪速度快，电压波形波动大；步长过小，在光照变化快时，不能快速跟踪最大功率点电压，所以步长的选取很关键，基于本文建模h=0.2。

两大常见太阳能MPPT算法优缺点介绍

两大常见太阳能MPPT算法优缺点介绍
详细对太阳能光伏阵列发电比较熟悉的朋友，对于MPPT这个概念一定不陌生。

所谓MPPT，是最大功率点的简称，在太阳能光伏阵列的输出过程中，会受到阵列和环境、温度等因素的影响。

因此只有在达到某一输出电压值时，才能够达到输出的最大值，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，这就是MPPT。

本文将针对目前比较常见的集中MPPT
算法进行介绍，并针对其优缺点进行分析。

MPPT的工作原理为，在一个规定的周期内，微处理器定期地主动调节PWM的占空比D，改变太阳能电池的输出电流，从而引起太阳能电池的输
出电压变化，检测太阳能电池输出电压及输出电流，计算出太阳能电池阵列的输出功率，然后根据最大功率点跟踪策略寻找最大功率点的位置。

恒定电压控制法CVT
在太阳能电池温度变化不大时，太阳能电池的输出P—V曲线上的最大功
率点几乎分布于一条垂直直线的两侧。

因此，若能将太阳能电池输出电压控制在其最大功率点时的电压处，这时太阳能电池将工作在最大功率点。

CVT控制具有以下优点
控制简单，控制易实现；
系统不会出现因控制电压给定剧烈变化而引起振荡，具有良好的稳定性； CVT控制具有以下缺点：
控制精度差，系统最大功率的跟踪的精度取决于给定电压值选择的合理性；
控制的适应性差，当系统外界环境，如太阳辐射强度，太阳能电池板温度发生改变时系统难以进行准确的最大功率点跟踪；。