光伏发电系统最大功率点跟踪算法研究

光伏发电系统最大功率点跟踪算法研究【摘要】 随着不可再生能源的不断消耗， 能源缺乏问题逐渐成为经济发展的阻碍。 本文主要针对在太阳能开发过程中， 对其最大功率点进行跟踪的算法研究。在搭建的光伏电池模型的基础上， 分析了最大功率跟踪算法中的恒压法和导纳法的基本原理的同时，还利用 MATLAB 对系统进行了仿真，并对仿真结果进行了分析。【关键词】光伏发电； MPPT；恒压法；导纳法1.引言随着社会经济的不断发展， 地球上不可再生资源也在不断的减少， 能源枯竭阻碍着人类的发展， 对此人们在努力地寻找新能源。 太阳能是理想的新能源， 它取之不尽、 用之不竭， 而且作为清洁能源无大气和放射性污染， 具有很好的应用前景。在对太阳能应用过程中， 由于光伏电池的输出不稳定， 受环境影响很大， 输出效率低， 因此对光伏电池输出最大功率点的跟踪显得重要。 光伏电池可以工作在不同的输出电压， 但只有在某一输出电压值时， 光伏电池的输出功率才能到达最大功率点。使光伏电池工作在最大功率点，就是最大功率点跟踪。目前国内外已提出固定电压法、 扰动观察法、 电导增量法、 自适应算法等多种 MPPT 算法，这些算法各有各的优点，也都存在不足。本文以恒压法和导纳法为例，分析其基本原理后，分别对其进行系统仿真，得出相应的输出曲线。2.光伏阵列输出特性光伏阵列由多个单体太阳能电池串并联封装而成， 是光伏发电系统的能源供给中心。太阳能电池等效电路如图 1 所示。图 1 太阳能电池等效电路图 2 光伏阵列输出 I-U 曲线其中：式中，为光伏阵列电流，即光伏效应产生的原始电流；为反向饱和流； q 为电子电荷； n 为二极管因子，当温度强 300K 时， n=2.8； K 为玻耳兹曼常数；为阵列串联等效电阻； Rs 小为光伏阵列并联等效电阻。由于光伏阵列可以工作在不同的电压下， 其输出功率由输出电压决定， 根据光伏阵列输出电压电流曲线， 如图 2 所示， 光伏阵列工作输出功率为虚线围成的