发电单元的MPPT

 

　　上面两张图都是一个光伏组件的MPPT跟踪，而在实际工程中，一个500kW的逆变器，往往要接80~90个光伏组串。

 

　　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。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。那么不同的组串间必然存在输出功率偏差。因此，每个逆变器接入的光伏组串的输出特性曲线变得复杂，呈多极值点，如何找到最高的那个点，就需要MPPT了！

 

输出功率曲线

 

　　

 

　　2、最大功率点跟踪的原理

 

　　随着电子技术的发展，当前太阳能电池阵列的MPPT控制一般是通过DC/DC变换电路来完成的。其原理框图如下图所示。

 

　　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。

 

原理框图

 

　　

 

　　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。

 

　　3、MPPT的算法

 

　　目前，光伏阵列的最大功率点跟踪(MPPT)技术，国内外已有了一定的研究，发展出各种控制方法常，常用的有一下几种：恒电压跟踪法(ConstantVoltageTracking简称CVT)、干扰观察法(PerturbationAndObservationmethod简称P&O)、增量电导法(IncrementalConductancemethod简称INC)、基于梯度变步长的电导增量法等等。