光伏发电系统最大功率点跟踪控制

光伏发电系统最大功率 控 孙晓李然来源：《电子技术应用》： 光发电作为洁净的和未来最有希望发光电方式之一，越来越受到人们的重视。光伏电系统各个方面的研究都在不断地深入进行着，本文讨论的 光发电系统的最大功率点 控制就是其中一个重要的研究课题。从实际应用角度出发，详细论述了采用功率对电压微分法进行最大功率点 控制的过程，并通过实验验证其可行性和有效性。 光发电系统最大功率 升压电能电池的最大功率点 控制是为充分利用 能，使 能电池始终输出最大电功率的制，有登山法、功率数字模型法等。功率数字模型法是建立功率对占空比的数字模型，当日射量和温度有变化时要重新求得数字模型的参数，通过改变占空比达到最大功率点。因为是用4次方程定义功率对占空比的特性曲线，所以有一定的近似程度。登山法是最常用的控 ，通常的登山法是在最大功率点附近逐点计算、比较功率值来寻找最大功率点。当日射强度和温度急剧变化时， 能电池的输出特性也会有相应的变化，这就造成最大功率点的快速 难以实现。 是0这一原理实现最大功率点 0。由此可见，如 对电压微分是0，的大批光发电系图1为纯电阻负载 本系统实现最大功率控CsCsIcTcDcCd能电池并联的滤波电容Cs为斩波器产生的高频电流提供通路，以确保 能电池的电压-电流（es-is）特性在忽 能电池内部小的串联和并联电阻以后可以表式中，IPH是能电池的短路电流，I0，q，K为最曼常数，T2是能电池的es-is，es-is的，并存在最大功率点，而且最大功率点也随日射强度和能电池温度的变化而变化。因此，为获得强电池最大输出，最大功率点是必要的。PsdPs/de，图3给出了日照1kW/m2、温度25℃时的功率特性，以及电压es与功率对电压的微分dPs/des的关系。从dPs/des和es的关系可见， 能电池在dPs/des=0点发生最大功率，而且通过图2电压- 转化为 能dPs/des02以功率对电压和微分为基础的最大功 TcIcTc式中，iLCLc，edD（0≤D≤式中的（1-D）edTceTC，这里，es0即为 控制速度，所以IPH、I0也可当作恒量处理，以便简化计算。isLcCd，eseTC变化决定。因此可知，调整eTC的大小可以改变es的值，并导致功率对电压的微分dPs/des的改变。由前面的叙述可知，eTC的大小可以通过改变占空比D来控制。因此，在上述条件下能电池的工作点可以通过占空比DDdPs/des089C51P1.0Des值，使工作点趋近dPs/des=0点。2.3完成（100μs）4是寻找ΔPs/Δes=0点时软件程序流程图，工作起始点D率控制。3图1所示为实验电响MOSFET的工作状态选定电感值，使MOSFET稳定工作，并在D不 16kHz。A/D变换器，始最大功率控制。开始时D为0.50，检测到的（ΔPs/Δes）0作初始值，根据其正负决定D的增减方输出电压为60.1V，输出电流为4.2A，输出功率为252.42W。开始工作e，从开路电压很快达到最佳工作电压点，is0到最佳工作电流点，PV8ms。得到的最大功率点与能电池评价装置mp-140同时测的最大功率点相同。另外，达到最大功率点后，日，为了确认日射强度相对变动时的控制特性采用遮光的办法急速地改变能电池阵列的输出功率使PV152.4W急速减小到152.4W，观察其反快由0.5150.582，功率点。由此