光伏發電最大功率點跟蹤技術探究綜述

于杰承,高 陽,李東陽

（沈陽工程學院,沈陽 110136）

光伏發電最大功率點跟蹤技術探究綜述

于杰承,高 陽,李東陽

（沈陽工程學院,沈陽 110136）

介紹了光伏發電最大功率點跟蹤技術的原理和重要性，并簡要介紹了光伏發電最大功率點跟蹤技術在國內光伏發電中的發展現狀；根據現有的光伏發電最大功率點跟蹤技術的方法分類，并簡要進行了方法概述和優缺點闡述；進行了幾種典型跟蹤技術方法的優缺點對比；總結了目前在最大功率點跟蹤技術領域存在的問題。對光伏發電最大功率點跟蹤技術的前景進行了分析，并體現了最大功率點跟蹤技術對于光伏電站的重要性。

太陽能；光伏電站；太陽輻射；MPPT；控制方法

0 引言

太陽能是一種可再生的清潔能源，具有取之不盡，用之不竭的特點，隨著不可再生能源的不斷枯竭，太陽能得到人們更多的開發和利用，太陽能已成為人類使用能源的重要組成部分，并不斷得到發展。討論太陽能利用技術及其發展趨勢,對于太陽能的發展和利用起到重要作用。近年來，新能源在全球能源結構中的地位顯著提升。[1]多種太陽能熱利用方式的綜合發展，將為世界節能減排以及煤油替代和能源消耗結構調整做出巨大貢獻，將有非常巨大的發展空間。

1 國內外光伏發電最大功率點跟蹤技術的研究現狀

光伏發電具有清潔、安全、無污染等優點，但目前，由于光伏發電系統成本高，其應用受到很大的影響。通過提高光伏轉換效率，降低單位功率輸出的成本，提高了使用壽命。

光伏發電功率預測技術和最大功率點跟蹤技術已受到了全球的關注，最大功率點跟蹤技術備受其國外學者的青睞。目前光伏發電最大功率點跟蹤技術也已成為國內熱門研究的技術之一。

2 光伏發電最大功率點跟蹤控制方法

2.1 非自尋優的MPPT控制方法

曲線擬合法[2]：由于需要測量溫度和太陽光強度，增加了系統的復雜性，并且可以根據時間的推移改變光伏特性曲線。所以此方法并不廣為所用。

2.2 自尋優的MPPT控制方法[3]

此類方法是目前研究比較廣泛的控制方法，因為此類方法不直接檢測外界環境的因素變化，而是依據直接檢測到的光伏板陣列上的電壓和電流來進行最大功率點的跟蹤。

干擾觀察法：該方法的優點是控制算法比較簡單，對電量傳感器的精度要求不高。其缺點是

A.總是在附近的最大功率點的光伏沖擊操作，會產生一定量的功率損耗。

B.跟蹤步長的設定難以兼顧跟蹤精度和響應速度，并且有時會出現判斷錯誤的現象[4]。

目前已有文獻針對干擾觀察法的缺點進行了研究改進，提出了多種改進的方法和對策。

3 三種典型MPPT方法的比較（見表1）

表1 各種控制方法優缺點比較

4 MPPT控制方法研究發展方向

（1）數學模型逐步優化、智能處理方法廣泛應用?；谀：壿嫼腿斯ど窠浘W絡的MPPT控制方法進行了介紹，雖然人工智能中有許多缺陷，但它仍然比在某些方面，人類的思維。

（2）多種控制方法的有機結合[5]。由于各種MPPT方法有一些缺點和局限性，改善它必須支付實施難度和成本的價格，各種方法的有機結合，可以避免弱點，還可以充分發揮各種方法的優勢。

5 結語

本文介紹了光伏發電最大功率點跟蹤技術的幾種方法，并對其優缺點進行了剖析和對照。對目前在最大功率點跟蹤技術領域存在的一些問題進行了討論。如何將各種最大功率點跟蹤控制方法有機結合，相互補充，使其能夠更好的滿足實際需要，是今后光伏陣列最大功率點跟蹤控制研究的方向。

[1]易翔. 光伏功率預測系統的研究與實現[D].北京工業大學,2013.

[2]盧靜,翟海青,劉純,王曉蓉.光伏發電功率預測統計方法研究[J].華東電力,2010(04)：563-567.

[3]楊蕾.太陽能光伏電站輸出功率預測研究[D].蘭州交通大學,2014.

[4]謝玲玲,龔仁喜,李畸勇.光伏發電最大功率點跟蹤交錯并聯Boost變換器的動力學特性分析[J].中國電機工程學報,2013(06)：38-45+7.

[5]周林,武劍,栗秋華,郭珂.光伏陣列最大功率點跟蹤控制方法綜述[J].高電壓技術,2008(06)：1145-1154.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.22.145