background image

  扰动观察法能够更有效的跟踪光伏电池的最大功率点。通过不断改变光伏电池电压,通
过比较不同电压下的输出功率,确定电压变化的方向是否正确,只要逆变器能够按照正确
的方向改变输出电压,就能够一直跟踪光伏电池的最大输出功率点。这种方法的缺点是工作
点总是围绕最大功率点波动,尤其是光照变化速度较快的情况下波动更为严重。

  在光伏电池的

P-V 曲线上,最大功率点的导数为 0,即

  而光伏电池
的输出功率为

P=UI,因此在最大功率点处,必然满足

  上式中左边
是电导变化率,右边是电导负值。只要控制光电池的电导增量满足式

(3)的要求,即可一直

跟踪光伏电池的最大功率点,这就是电导增量法,其优点是跟踪性能稳定,跟踪过程无波
动。

  电导增量法是在电池输出侧电压为理想可控的条件下推导出的,实际应用中光伏电池
组的后端往往连接逆变器或者

DC-DC 变换器,输出侧直流电压往往是受后级电路控制的,

因此

MPPT 算法中的输出侧直流电压期望值需要与后级电路结合,比如对于后级是 DC-DC

变换器的逆变器衍生出了爬山法等

MPPT 算法。

对于后级电路为三相交流逆变器的情况,

MPPT 算法可以采用功率反馈的方法进行控制。假

设在任意工作点光伏电池的输出功率为

PPV,逆变器的输入功率为 PINV,由于电容器的

储能作用,二者可能不同,而电容器的电压变化

ΔVC 就是由于 PPV 和 PINV 二者的差值

ΔP 造成的。

  由上式可以
得到

ΔP 与 ΔVC 之间的关系,通过控制功率流量可以控制直流电容也就是光伏电池输出侧

的电压。直流电容两端的功率流量可以通过控制逆变器工作电流来加以调节。假设任意时刻
的逆变器工作电流中有功电流的有效值为

IINV,电网电压为 UG,则逆变器工作电流的控

制参考量为

  这种方法将
MPPT 算法与逆变器工作参数直接结合,把电压变化转换为功率流量和逆变器工作电流的
变化,简化了控制流程,物理意义也更加直观。

  

4 谐波电流检测算法