光伏发电系统及其MPPT的概述
MPPT控制原理
MPPT控制原理MPPT（Maximum Power Point Tracking）是一种太阳能光伏系统中常用的控制原理，主要用于提高光伏系统的能量转换效率。
MPPT控制原理的核心是通过调节光伏阵列的工作点，使其始终工作在最大功率点上，从而最大限度地提取光伏电池的能量。
为了更好地理解MPPT控制原理，我们首先需要了解光伏电池的工作特性。
光伏电池的输出功率与光照强度和电压之间存在着一定的关系，当光照强度不变时，电压越高，输出功率越大。
然而，光照强度是随着时间和环境变化的，因此光伏电池的工作点也会不断变化。
如果光伏电池的工作点偏离了最大功率点，系统将无法充分利用光能，导致能量转换效率降低。
MPPT控制原理的基本思想是通过不断调节光伏电池的输出电压和电流，使光伏电池的工作点始终处于最大功率点。
具体来说，MPPT控制器会对光伏电池的输出电压和电流进行监测，并根据监测结果调节电池的工作点。
当光伏电池的输出功率小于最大功率时，MPPT控制器会逐渐增加电池的负载电流，以提高输出功率。
相反，当光伏电池的输出功率超过最大功率时，MPPT控制器会逐渐减小电池的负载电流，以降低输出功率。
通过这种方式，MPPT控制器能够实时跟踪光伏电池的最大功率点，从而提高系统的能量转换效率。
在实际应用中，MPPT控制器通常采用迭代搜索算法来寻找最大功率点。
常见的迭代搜索算法包括增量调整法、开关法和模拟法等。
这些算法通过不断调节光伏电池的负载电流或电压，以逼近最大功率点。
其中，增量调整法是最常用的一种算法，其基本思想是根据光伏电池的当前输出功率与上一次输出功率的比较结果，调节电池的负载电流或电压，直到找到最大功率点为止。
总之，MPPT控制原理通过实时跟踪光伏电池的最大功率点，调节电池的工作点，从而提高系统的能量转换效率。
这种控制原理在太阳能光伏系统中得到广泛应用，可以有效提高能源利用率，降低光伏系统的成本。
mppt控制技术
MPPT控制技术引言在太阳能发电系统中，最大功率点跟踪（MPPT）控制技术是一种关键的技术。
MPPT控制技术可以提高太阳能电池板的发电效率，使太阳能发电系统能够更好地适应不同的环境条件，并最大限度地利用太阳能资源。
本文将介绍MPPT控制技术的基本原理以及常用的几种实现方法。
MPPT控制技术的原理MPPT控制技术的基本原理是通过调节太阳能电池板的工作电压和电流，使其输出功率达到最大值。
太阳能电池板的输出功率与其工作电压和电流之间存在着一定的关系。
对于太阳能电池板来说，其最大功率点就是工作电压和电流组合中产生最大功率的点。
MPPT控制技术通过监测太阳能电池板的输出电压和电流，以及太阳能辐射的强度等环境参数，不断调节太阳能电池板的工作电压和电流，使其运行在最佳的工作点上，从而达到最大功率输出的目的。
MPPT控制技术的实现方法基于功率导数的MPPT控制方法基于功率导数的MPPT控制方法是一种比较简单的实现方式。
它利用功率与电压的关系，通过对太阳能电池板的工作电压进行微小的扰动，然后通过测量扰动后的功率变化来判断太阳能电池板的工作点是否在最大功率点附近。
如果功率变化为正值，则说明太阳能电池板的工作点在最大功率点的左边；如果功率变化为负值，则说明太阳能电池板的工作点在最大功率点的右边。
通过不断微调太阳能电池板的工作点，最终可以找到最大功率点。
基于 perturb and observe 算法的MPPT控制方法基于 perturb and observe 算法的MPPT控制方法是一种比较常用的实现方式。
它通过周期性地进行电压扰动，然后观察功率的变化情况来判断当前工作点的位置。
如果功率变化为正值，则说明太阳能电池板的工作点在最大功率点的左边；如果功率变化为负值，则说明太阳能电池板的工作点在最大功率点的右边。
根据功率变化的情况，调整扰动的幅度和方向，直到找到最大功率点。
基于模型预测控制的MPPT控制方法基于模型预测控制的MPPT控制方法是一种相对较复杂的实现方式。
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。
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MPPT原理有什么作用
光伏MPPT原理有什么作用光伏逆变器是光伏发电系统中的核心部件，而MPPT技术是光伏逆变器的核心技术，那么，什么是光伏MPPT呢？最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking，简称MPPT)系统是一种通过调整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掩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。
MPPT掌握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)，使系统以最大功率输出对蓄电池充电。
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，是光伏系统的大脑。
1MPPT的作用关于MPPT的作用，可用一句话体现：光伏电池的输出功率与MPPT掌握器的工作电压有关，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。
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。
也就是说在太阳辐射不变的状况下，有MPPT后的输出功率会比有MPPT前的要高。
2MPPT的原理MPPT掌握一般是通过DC/DC变换电路来完成的，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，并依据其变化对DC/DC变换器的PWM驱动信号占空比进行调整。
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，只要调整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。
总的来说，MPPT掌握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控制原理
mppt控制原理MPPT控制原理。
MPPT（Maximum Power Point Tracking）是太阳能光伏系统中常用的一种控制方式，它可以使光伏组件的输出功率达到最大值，从而提高系统的整体效率。
本文将介绍MPPT控制原理及其在光伏系统中的应用。
首先，我们需要了解光伏组件的工作原理。
光伏组件是利用光的能量转换为电能的装置，当光照强度发生变化时，光伏组件的输出电压和电流也会相应变化。
然而，光照强度和温度的变化会导致光伏组件的电压-电流特性曲线发生偏移，从而影响光伏系统的工作效率。
为了克服这一问题，MPPT控制器应运而生。
MPPT控制器通过不断调整光伏组件的工作点，使其工作在最大功率点附近，从而最大化输出功率。
其控制原理主要包括以下几个方面：1. 电压-电流特性曲线分析，通过分析光伏组件的电压-电流特性曲线，可以确定其最大功率点的位置。
MPPT控制器利用这一特性进行功率跟踪，以保证系统始终工作在最大功率点。
2. 变步长寻峰算法，MPPT控制器采用变步长寻峰算法，根据当前工作点的功率变化情况，动态调整步长，快速而准确地找到最大功率点。
3. 输出功率反馈控制，MPPT控制器通过实时监测光伏组件的输出功率，并根据功率变化调整工作点，以实现最大功率输出。
在光伏系统中，MPPT控制器通常与光伏组件和逆变器相连接，通过对光伏组件输出电压和电流进行实时监测和调节，实现最大功率跟踪。
其工作流程如下：1. 监测光伏组件输出电压和电流；2. 根据当前电压和电流计算输出功率；3. 根据输出功率变化调整工作点，使其逐渐趋近最大功率点；4. 将调整后的工作点信息传递给逆变器，控制其输出电压和频率，以实现最大功率输出。
通过MPPT控制器的应用，光伏系统可以在不同光照条件下实现最大功率输出，提高系统的整体效率。
同时，MPPT控制器还可以实现对光伏组件的保护，避免过载和过压等问题的发生，延长光伏系统的使用寿命。
总之，MPPT控制原理是光伏系统中至关重要的一部分，它通过对光伏组件的输出电压和电流进行实时监测和调节，实现最大功率跟踪，提高系统的整体效率和稳定性。
mppt工作原理
mppt工作原理MPPT工作原理。
MPPT（Maximum Power Point Tracking）是太阳能光伏发电系统中的重要部分，它的作用是确保光伏电池组件输出的电压和电流能够达到最佳状态，从而最大化发电效率。
在本文中，我们将详细介绍MPPT的工作原理，以及其在太阳能发电系统中的重要性和应用。
MPPT的工作原理主要基于光伏电池的电压-电流特性曲线。
在不同的光照条件下，光伏电池的输出电压和电流会发生变化，而其最大输出功率点（MPP）则对应着最大的发电效率。
MPPT控制器通过不断调节光伏电池组件的工作点，使其始终运行在最大功率点附近，从而最大化输出功率。
在实际应用中，MPPT控制器通常采用Perturb and Observe（P&O）或者Incremental Conductance（IC）等算法来实现对光伏电池组件的跟踪控制。
这些算法通过对光伏电池输出电压和电流进行实时监测和计算，来调节光伏电池组件的工作点，使其始终运行在MPP附近。
MPPT技术在太阳能光伏发电系统中具有重要的意义。
首先，它能够提高光伏电池组件的发电效率，从而增加系统的总发电量。
其次，通过维持光伏电池组件的最佳工作状态，MPPT技术还能够延长光伏电池组件的使用寿命，减少能源损耗。
此外，MPPT控制器还可以提高系统的抗干扰能力，确保系统在各种环境条件下都能够稳定高效地运行。
在实际的太阳能光伏发电系统中，MPPT控制器通常与逆变器和电池组件等其他部件配合使用，共同构成一个完整的发电系统。
MPPT控制器通过与其他部件的协调配合，能够实现对整个系统的智能优化调控，从而最大限度地提高光伏发电系统的整体性能。
总的来说，MPPT技术作为太阳能光伏发电系统中的关键技术之一，具有重要的意义和应用价值。
通过对光伏电池组件的实时跟踪控制，MPPT技术能够最大化地提高光伏发电系统的发电效率，延长系统的使用寿命，提高系统的抗干扰能力，从而为太阳能发电行业的发展和推广提供了有力支持。
浅谈光伏发电系统及MPPT
光伏阵列MPPT功能的研究和实现策略
由于光伏阵列具有明显的非线性特性,为了实现光伏 阵列在不同光强条件下的输出功率最大化,需要对光伏阵列 的最大功率点进行跟踪。使之工作在最大功率点电压处以 使太阳能电池板输出功率达到最大值,这个过程即最大功率 点跟踪(Maximum Power Point Tracking)。 从电路理论可得:在线性电路中,当外部负载等效阻抗 (ZL)与电源内阻抗(Zpv)成共轭时,外部负载可以获得最大输 出功率。在光伏发电系统中,虽然光伏电池和DC/DC变换 电路均为非线性,但在较短时间内,两者均可以看为线性电 路。因此可以把光伏阵列等效看成直流电源,DC/DC变换 电路看成外部负载。调节DC/DC变换电路的等效电阻,使 之在不同的外部环境下始终跟随光伏阵列的内阻变化,两者 动态负载匹配时就可以获得DC/DC变换器的最大输出功 率,实现太阳能电池的MPPT。
不与公共电网相连接的太阳能光伏发电系统称为独立太阳能 光伏发电系统。一般来说,独立太阳能光伏发电系统主要由太阳能 电池方阵、MPPT控制器、蓄电池组、DC/AC逆变器和交直流负 载等部分组成。独立太阳能光伏发电系统的结构框图如下。
独立太阳能光伏发电 系统根据用电负载的特点, 可分为直流系统、交流系 统和交直流混合系统等几 种,其主要区别是系统中 是否带有逆变器。独立太 阳能光伏发电系统的工作 原理是光伏阵列首先将接 收来的太阳辐射能量直接 转换成电能供给负载,并 将多余能量经过充电控制 器后以化学能的形式储存 在蓄电池中,在日照不足 时,储存在蓄电池中的能 量供给直流负载使用或经 过逆变器后变成交流电能 供给交流负载使用。
光伏阵列的构成及其特性
光伏电池单元是光电转换的最小单元,一般不单独作为电 源使用。将光伏电池单元进行串、并联并封装后就成为太阳 电池组件,功率一般为几瓦、几十瓦甚至数百瓦,众多太阳电池 组件按需要再进行串、并联后形成太阳电池阵列,就构成了 “太阳能发电机”(Solar Generator)。 光伏电池工作环境的多种外部因素都会影响光伏电池的 性能指标,比如光照强度、环境温度、光谱响应等。光伏电池 的输出特性可以用曲线的形式表示出来,根据纵坐标的不同,分 为I-V和P-V特性曲线 。在一定条件下,光伏电池两端电压和电 流的对应关系在直角坐标下形成一条曲线,叫做光伏电池的伏 安特性曲线,即I-V曲线。可以看出,此I-V曲线具有高度的非线 性特征,这样就存在一个最大功率输出问题 。在P-V特性曲线 中,可以看出随着端电压由零逐渐增长输出功率先上升然后下 降,说明存在一个端电压值,在其附近可获得最大功率输出,这跟 I-V曲线说明了同一个问题。
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。
mppt控制原理
mppt控制原理MPPT（Maximum Power Point Tracking）控制原理是太阳能光伏发电系统中非常重要的一个部分。
它的作用是通过追踪太阳能电池组的最大功率点，从而确保系统能够以最高效率转换太阳能为电能。
在太阳能发电系统中，MPPT控制器的性能直接影响着系统的整体效率和稳定性。
因此，深入理解MPPT控制原理对于太阳能发电系统的设计和运行至关重要。
MPPT控制原理的核心在于追踪太阳能电池组的最大功率点。
太阳能电池组的输出功率受到多种因素的影响，包括光照强度、温度、阻抗等。
而这些因素会导致太阳能电池组的最大功率点随时发生变化。
因此，MPPT控制器需要能够实时监测太阳能电池组的工作状态，并调整工作点以确保系统能够以最佳状态运行。
在实际的MPPT控制原理中，常见的方法包括，Perturb and Observe（P&O）法、Incremental Conductance（IC）法、模糊控制法等。
P&O法是一种简单且广泛应用的方法，其原理是通过微小扰动当前工作点的电压或电流，观察功率变化的方向，从而逐步逼近最大功率点。
而IC法则是基于对电池组输出功率和电压、电流变化率的监测和比较，来实现最大功率点的追踪。
而模糊控制法则是利用模糊逻辑来处理太阳能电池组工作状态的模糊性，从而实现最大功率点的跟踪。
无论采用何种方法，MPPT控制器的设计都需要考虑到系统的稳定性、响应速度和抗干扰能力等因素。
同时，考虑到太阳能发电系统的工作环境通常复杂多变，MPPT控制器还需要具备一定的自适应能力，以应对各种突发情况和环境变化。
除了传统的硬件实现方式，近年来，随着数字信号处理技术和嵌入式系统的发展，基于微控制器或数字信号处理器的软件实现MPPT控制器也逐渐成为了一种趋势。
软件实现的MPPT控制器具有灵活性高、易于调试和升级等优点，但也需要考虑到系统的实时性和稳定性等问题。
总的来说，MPPT控制原理是太阳能光伏发电系统中至关重要的一个环节。
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。
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。
光伏发电中的MPPT算法研究
光伏发电中的MPPT算法研究光伏发电技术已经成为当前最受欢迎的可再生能源之一。
光伏发电系统的重要组成部分之一就是最大功率点追踪系统（MPPT）。
在由光伏电池产生的不稳定、波动的电压和电流中，MPPT算法可以确保系统达到最佳的转换效率，并且可以使整个光伏发电系统的工作更加稳定和可靠。
MPPT算法的作用在光伏发电系统中，MPPT算法可以自动追踪光伏电池的工作状态，准确地找到光伏电池的最大功率点（MPP），从而确保系统发电的效率最高、稳定性最好。
MPPT算法旨在消除光伏电池的阻抗失配问题，以实现从电池中提取最大功率的目标。
通过这种算法，系统可以自适应地调整输出电压和电流，以确保系统始终工作于最佳状态。
常见的MPPT算法在光伏发电领域中，有许多种不同的MPPT算法。
其中最常见的算法包括Perturb and Observe（P&O）、Incremental Conductance（IC）、Fractional Short Circuit Current（FSCC）、Fractional Open Circuit Voltage（FOCV）以及Model Predictive Control（MPC）等。
Perturb and Observe（P&O）算法在当前光伏发电系统中使用最为广泛，其原理是在不断改变输出电压的同时观察光伏电池的当前功率，当功率发生变化时，系统就会调整电压的方向。
虽然P&O算法相对简单易懂，但在实际使用中也存在一些缺点。
例如，P&O算法必须以固定的步长逐渐调整电压，因此难以实现更高级的最大功率追踪。
Incremental Conductance（IC）算法可以消除P&O算法的部分缺点。
IC算法通过观察电池的电流和电压的变化，判断当前电池是否在MPP的左边或右边，并自适应地调整输出电压的方向，从而能够更快速、准确地找到MPP。
Fractional Short Circuit Current（FSCC）算法和Fractional Open Circuit Voltage （FOCV）算法则是一些较新的MPPT算法。
MPPT和功率分析仪在光伏发电行业的应用
在光伏发电系统中，如何提高系统的整体效率，一个重要的途径就是实时调整光伏电池的工作点，使之始终工作在最大功率点附近，这一过程就称之为最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)。
一、MPPT基本原理理论上讲，只要将光伏电池与负载完全匹配、直接耦合（如负载为被充电的蓄电池），负载的伏安特性曲线与最大功率点轨迹曲线即可重合或渐进重合，使光伏电池处于高效输出状态。
但在日常应用中，很难满足负载与光伏电池的直接耦合条件。
因此，要提高光伏发电系统的整体效率，一个重要的途径就是实时变更系统负载特性，即调整光伏电池的工作点，使之能在不同的日照和温度下始终让光伏电池工作在最大功率点附近，这一跟踪过程就称为最大功率点跟踪，如图1所示为MPPT基本原理图。
图1.MPPT原理图最大功率点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：将系统负载特性将负载2改回至负载1）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。
这样，不论是因外部光照强度变化，还是因内部光伏电池的结温变化使得光伏电池的输出功率减少，系统始终可以自动运行于当前工况下的最佳工作状态，达到最大功率输出，从而可提高整个光伏发电系统转换效率。
二、最大功率点的影响因素在一定的光照强度和环境温度下，光伏电池可以工作在不同的输出电压，但是只有在某一输出电压值时，光伏电池的输出功率才能达到最大值，这时光伏电池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。
如图2所示为MPPT受光照影响图、图3所示为MPPT受温度影响图图2.MPPT受光照影响图3.MPPT受温度影响如图所示可见光照强度和温度下降都会导致光伏电池的最大功率点下移三、MPPT技术在应用中存在的问题误跟踪现象大多数MPPT算法仅采集光伏电池的电压和电流，并基于扰动观察的思想进行跟踪，但是无从得知光伏电池输出功率的变化是由扰动还是由外界环境的变化而引起的，所以当环境变化较快时，容易发生误跟踪现象。
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。
光伏发电系统及其MPPT的概述
安徽工业大学光伏发电系统及其MPPT的概述课程名称：电气工程新技术专业：电气工程（专硕）姓名：陈亚东学号：1320190259光伏发电系统及其MPPT的概述摘要：以太阳能光伏发电系统为研究对象，整体介绍了太阳能光伏发电系统的类型及其构成，讨论了光伏系统的最大功率点跟踪（MPPT）技术的意义。
以最大限度利用太阳能为主要目标，介绍了太阳能光伏发电系统最大功率点跟踪控制方法，并讨论了各个方法的优缺点。
关键词：太阳能；光伏发电系统；MPPT；控制方法1 引言在世界各国竞相发展绿色可再生能源的今天，太阳能作为一种新兴的可再生能源，以其永不枯竭、无污染、不受地域限制等优点，受到了一致青睐，正得到迅速的推广应用[6]。
在太阳能的各种应用中，光伏应用倍受关注。
随着光伏组件价格的不断降低和光伏技术的发展，太阳能光伏发电系统将逐渐由现在的补充能源向替代能源过渡[9]。
太阳能发电是将太阳光能直接转化成电能的发电方式，包括光伏发电、光化学发电、光感应发电等。
光伏发电是指利用光伏电池板将太阳光辐射能量转化为电能的直接发电方式，光伏发电系统是由光伏阵列、控制器和电能存储和变换环节构成的发电与电能变换系统。
光伏电池阵列产生的电能经过电缆、控制器、储能等环节予以存储和转换，转换为负载所能使用的电能。
而光伏系统的一大缺点就是光伏电池的光电转换效率太低,使其不能以最大效率转化为电能输出；而且在工作过程中受环境的影响也很大，会损失很多能量。
因此为了使其输出的电能达到最大化,除了要研制价格低廉且能量转换效率高的光电材料外,还要在控制上实现光伏电池的大功率输出。
这些控制方法包括光伏自动跟踪控制和最大功率点跟踪控制。
最大功率点跟踪(MPPT)控制方法是光伏发电系统中提高系统效率的重要手段。
本文讨论了光伏发电系统的构成以及提出了光伏系统的最大功率点跟踪技术的意义，并介绍了最大功率点跟踪的方法和原理及常见MPPT控制方法。
2 太阳能光伏发电系统太阳能光伏发电系统[8]在偏远农村电气化、荒漠、军事、通信及野外检测等领域得到广泛应用，并且随着技术的发展，其应用领域还在不断地延伸和发展。
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。
mppt工作原理
mppt工作原理MPPT（Maximum Power Point Tracking）工作原理。
MPPT（Maximum Power Point Tracking）是太阳能光伏发电系统中的一种关键技术，它可以有效提高太阳能电池板的转换效率，从而最大限度地提取太阳能的能量。
本文将介绍MPPT的工作原理，希望能够帮助大家更好地理解这一技术。
MPPT的工作原理可以简单概括为，通过不断调整太阳能电池板的工作点，使其工作在最大功率点上。
在太阳能电池板的工作过程中，由于光照强度、温度等因素的变化，太阳能电池板的输出电压和电流也会随之变化。
而最大功率点则是指太阳能电池板输出功率最大的工作点。
为了实现MPPT，通常会采用一些电子电路来对太阳能电池板进行跟踪和调节。
其中比较常见的是使用PWM（Pulse Width Modulation）或者微处理器等技术来实现MPPT。
这些技术可以根据太阳能电池板的输出特性，实时调整电压和电流，使其始终工作在最大功率点上。
在实际应用中，MPPT技术的工作原理可以通过以下步骤来实现：1. 监测太阳能电池板的输出电压和电流；2. 根据监测到的数据，计算出当前的输出功率；3. 通过比较不同工作点的输出功率，找到最大功率点；4. 调整太阳能电池板的工作点，使其逐渐接近最大功率点；5. 保持太阳能电池板工作在最大功率点上，以提高系统的转换效率。
通过上述步骤，MPPT技术可以实现对太阳能电池板的精准控制，使其始终处于最佳工作状态。
这样一来，不论是在光照强度较低的情况下，还是在光照强度较高的情况下，都能够最大限度地提取太阳能的能量，从而提高整个太阳能光伏发电系统的效率。
总的来说，MPPT技术的工作原理是通过实时监测和调整太阳能电池板的工作点，使其始终工作在最大功率点上，从而提高太阳能光伏发电系统的转换效率。
通过合理的电子电路设计和控制算法，可以实现对太阳能电池板的精准控制，为太阳能发电行业的发展提供了重要的技术支持。
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安徽工业大学光伏发电系统及其MPPT的概述课程名称：电气工程新技术专业：电气工程（专硕）姓名：陈亚东学号：1320190259光伏发电系统及其MPPT的概述摘要：以太阳能光伏发电系统为研究对象，整体介绍了太阳能光伏发电系统的类型及其构成，讨论了光伏系统的最大功率点跟踪（MPPT）技术的意义。
以最大限度利用太阳能为主要目标，介绍了太阳能光伏发电系统最大功率点跟踪控制方法，并讨论了各个方法的优缺点。
关键词：太阳能；光伏发电系统；MPPT；控制方法1 引言在世界各国竞相发展绿色可再生能源的今天，太阳能作为一种新兴的可再生能源，以其永不枯竭、无污染、不受地域限制等优点，受到了一致青睐，正得到迅速的推广应用[6]。
在太阳能的各种应用中，光伏应用倍受关注。
随着光伏组件价格的不断降低和光伏技术的发展，太阳能光伏发电系统将逐渐由现在的补充能源向替代能源过渡[9]。
太阳能发电是将太阳光能直接转化成电能的发电方式，包括光伏发电、光化学发电、光感应发电等。
光伏发电是指利用光伏电池板将太阳光辐射能量转化为电能的直接发电方式，光伏发电系统是由光伏阵列、控制器和电能存储和变换环节构成的发电与电能变换系统。
光伏电池阵列产生的电能经过电缆、控制器、储能等环节予以存储和转换，转换为负载所能使用的电能。
而光伏系统的一大缺点就是光伏电池的光电转换效率太低,使其不能以最大效率转化为电能输出；而且在工作过程中受环境的影响也很大，会损失很多能量。
因此为了使其输出的电能达到最大化,除了要研制价格低廉且能量转换效率高的光电材料外,还要在控制上实现光伏电池的大功率输出。
这些控制方法包括光伏自动跟踪控制和最大功率点跟踪控制。
最大功率点跟踪(MPPT)控制方法是光伏发电系统中提高系统效率的重要手段。
本文讨论了光伏发电系统的构成以及提出了光伏系统的最大功率点跟踪技术的意义，并介绍了最大功率点跟踪的方法和原理及常见MPPT控制方法。
2 太阳能光伏发电系统太阳能光伏发电系统[8]在偏远农村电气化、荒漠、军事、通信及野外检测等领域得到广泛应用，并且随着技术的发展，其应用领域还在不断地延伸和发展。
根据不同场合的需要，太阳能光伏发电系统一般分为独立光伏发电系统、并网光伏发电系统和混合光伏发电系统[10]。
2.1 独立光伏发电系统独立光伏发电系统是指不与电网相连的光伏发电系统。
独立供电的光伏发电系统主要用于电网覆盖不到的边远山区或者是太阳光照不足，不能满足与电网互通需要的地区，主要用于满足单个用户的一天工作，生活用电，必须带有储能环节，满足黑夜或者光照不足的阴雨天的用电需要，这种供电方式设备复杂，蓄电池受环境和使用方法的影响，寿命一般不长，而且当有多余的电能或者是电能不足的情况下就会产生浪费或者影响工作和生活。
独立运行光伏发电系统组成与负载有关，直流负载和交流负载都包含光伏阵列、蓄电池组、控制电路。
独立光伏系统的负载如果是直流负载不含逆变回路，可直接与蓄电池相连，对蓄电池的输出电压进行升（降）压后提供给负载。
这类系统结构简单，成本低廉。
由于负载直流电压的不同，很难实现系统的标准化和兼容性，特别是生活用电，负载主要为交流，而且直流系统也很难实现并网运行。
因此，交流光伏逆变电源正在逐渐取代直流光伏电源。
交流光伏逆变电源系统与直流光伏电源系统的主要差别是在负载和蓄电池之间加入了逆变器，逆变器承担了将直流电压转化为交流电压的功能。
图1.1为典型的独立光伏系统的结构图。
光伏阵列安装在户外接受太阳能，通过充电控制器给蓄电池充电，逆变电路将直流电转化为负载所需要的三相或单相交流电。
图1.1 独立光伏发电系统结构图2.2 并网光伏发电系统光伏并网发电[7][14]是太阳能发电的发展方向，把太阳能发电系统与电网联系起来，这样当电能多余的时候，可以把多余的电能输送到电网；当电能不足时可以从电网获得电能补偿，满足工作和生活的需要，另外，并网发电系统不需要储能环节，这就大大节省了设备成本和维修率。
并网光伏发电系统如图1.2所示，光伏发电系统直接与电网连接，其中逆变器起很重要的作用，要求具有与电网连接的功能。
目前常用的并网光伏发电系统具有两种结构形式，其不同之处在于是否带有蓄电池作为储能环节。
带有蓄电池环节的并网光伏发电系统称为可调度式并网光伏发电系统，由于此系统中逆变器配有主开关和重要负载开关，使得系统具有不间断电源的作用，这对于一些重要负荷甚至某些家庭用户来说具有重要意义；此外，该系统还可以充当功率调节器的作用，稳定电网电压、抵消有害的高次谐波分量从而提高电能质量。
不带有蓄电池环节的并网光伏发电系统称为不可调度式并网光伏发电系统，在此系统中，并网逆变器将太阳能电池板产生的直流电能转化为和电网电压同频、同相的交流电能，当主电网断电时，系统自动停止向电网供电。
当有日照照射、光伏系统所产生的交流电能超过负载所需时，多余的部分将送往电网；夜间当负载所需电能超过光伏系统产生的交流电能时，电网自动向负载补充电能。
图1.2 并网光伏发电系统结构图2.3 混合光伏发电系统图1.3为混合型光伏发电系统，它区别于以上两个系统之处是增加了一台备用发电机组，当光伏阵列发电不足或蓄电池储量不足时，可以启动备用发电机组，它既可以直接给交流负载供电，又可以经整流器后给蓄电池充电，所以称为混合型光伏发电系统[1]。
图1.3 混合型光伏发电系统结构图3 光伏发电系统最大功率点跟踪（MPPT）控制光伏发电存在的问题是光伏阵列的输出特性受外界环境影响大，电池表面温度和日照强度的变化都可以导致输出特性发生较大的变化。
并且，由于目前光伏阵列的成本高、转换效率低，价格昂贵，初期投入较大。
并且其输出功率易受日照强度、环境温度等因素的影响，为了提高光伏发电系统的效率，充分利用光伏阵列所产生的能量是光伏发电系统的基本要求，在现在的光伏发电系统中，通常要求光伏阵列的输出功率始终保持最大，即系统要能实时地跟踪光伏阵列的最大功率点。
因此，要解决此问题可在光伏阵列与负载间加入最大功率点跟踪装置，使光伏阵列始终能够输出其最大功率，以提高太阳能的利用率。
3.1光伏系统最大功率点跟踪的原理光伏阵列输出特性具有非线性特征，并且其输出受日照强度、环境温度和负载情况影响。
在一定的日照强度和环境温度下，光伏阵列可以工作在不同的输出电压，但是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(maximum power point, MPP)。
因此，在光伏发电系统中，要提高系统的整体效率，一个重要的途径就是实时调整光伏阵列的工作点，使之始终工作在最大功率点附近，这一过程就称之为最大功率点跟踪（maximum power point tracking, MPPT）[2][12][13]。
为便于说明，现将光伏阵列的输出特性绘制如图2.1所示。
假定图中曲线1和曲线2为两个不同日照强度下光伏阵列的输出特性曲线，A点和B点分别为相应的最大功率输出点；并假定某一时刻，系统运行在A点。
当日照强度发生变化，即光伏阵列的输出特性由曲线1上升为曲线2。
此时如果保持负载1不变，系统将运行在A ′点，这样就偏离了相应日照强度下的最大功率点。
为了继续跟踪最大功率点，应当将系统的负载特性由负载1变化至负载2，以保证系统运行在新的最大功率点B 。
同样，如果日照强度变化使得光伏阵列的输出特性由曲线2减至曲线1，则相应的工作点由B 点变化到B ′点，应当相应的减小负载2至负载1以保证系统在日照强度减小的情况下仍然运行在最大功率点A 。
3.2 几种常用MPPT 技术及比较目前，光伏阵列最大功率点跟踪(MPPT)控制技术，在国内外均有一定程度的研究，也有很多控制方法，常用的有恒电压跟踪方法(CVT)、干扰观察法(Perturbation And Observation, P&O)、增量电导法(Incremental Conductance)等[3]。
下面将对这几种主要的MPPT 控制方法[11]的特点加以介绍。
2.2.1恒电压跟踪恒电压跟踪方法从严格的意义上来说并不是一种真正意义上的最大功率跟踪方式，它属于一种曲线拟合方式[4]，其工作原理如图2.2所示。
忽略温度效应时，光伏阵列在不同日照强度下的最大功率输出点a ′、b ′、c ′、d ′和e ′总是近似在某一个恒定的电压值m U 附近。
假如曲线L 为负载特性曲线，a 、b 、c 、d 和e 为相应关照强度下直接匹配时的工作点。
显然，如果采用直接匹配，其阵列的输出功率比较小。
为了弥补阻抗失配带来的功率损失，可以采用恒定电压跟踪（CVT ）方法，在光伏阵列和负载之间通过一定的阻抗变换，使得系统实现稳压器的功能，使阵列的工作点始终稳定在m U 附近。
这样不但简化了整个控制系统，U图2.1 MPPT 方法示意图还可以保证它的输出功率接近最大输出功率。
采用恒定电压跟踪（CVT ）控制与直接匹配的功率差值在图中可以视为曲线L 与曲线m U U 之间的面积。
因而在一定的条件下，恒定电压跟踪（CVT ）方法不但可以得到比直接匹配更高的功率输出，还可以用来简化和近似最大功率点跟踪（MPPT ）控制。
CVT 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%的电能，较之不带CVT 的直接耦合要有利得多。
但是这种跟踪方式忽略了温度对光伏阵列开路电压的影响，对于四季温差或日温差比较大的地区，CVT 方式并不能在所有的温度环境下完全地跟踪到光伏阵列的最大功率点。
采用CVT 以实现MPPT 控制，由于其良好的可靠性和稳定性，目前在光伏系统中仍被较多使用，但随着光伏系统数字信号处理技术的应用，该方法正在逐步被新方法所替代。
3.2.2干扰观察法干扰观察法目前经常被采用的MPPT 方法之一。
其原理是每隔一定的时间增加或者减少光伏阵列输出电压，并观测之后其输出功率变化方向，来决定下一步的控制信号。
这种控制算法一般采用功率反馈方式，通过两个传感器对光伏阵列输出电压及电流分别进行采样，并计算获得其输出功率。
该方法虽然算法简单，且易于硬件实现，但是响应速度较慢，只适用于那些日照强度变化比较缓慢的场合：稳态情况下，这种算法会导致光伏阵列的实际工作点在最大功率点附近小幅U mUI图2.2 忽略温度效应时的光伏阵列输出特性与负载匹配曲线振荡，因此会造成一定的功率损失；而日照发生快速变化时，跟踪算法可能会失效，判断得到错误的跟踪方向。
下面对经典的干扰观察算法简述如下：光伏系统控制器在每个控制周期用较小的步长改变光伏阵列的输出，改变的步长是一定的，方向可以增加也可以减小，控制对象可以是光伏阵列输出电压或电流，这一过程称为“干扰”；然后比较干扰周期前后光伏阵列的输出功率，若0>∆P ，说明参考电压调整的方向正确，可以继续按原来的方向“干扰”；若0<∆P ，说明参考电压调整的方向错误，需要改变“干扰”的方向。