MPPT 算法

使用 MATLAB 和 Simulink 在光伏系统中实现最大功率点追踪算法

最大功率点追踪 (MPPT) 算法可用于光伏 (PV) 逆变器,该算法持续调整太阳能电池阵列的等效阻抗,以保证光伏系统在各种条件下(例如,不断变化的太阳辐照度、温度和负载)都能以 PV 面板的峰值功率点或与其接近的功率点运行。

工程师在开发太阳能逆变器时,会通过实现 MPPT 算法来使光伏系统达到最大发电量。这些算法会控制电压,确保系统在功率电压曲线上的“最大功率点”(或峰值电压)运行,如下图所示。

MPPT 算法通常用于光伏系统的控制器设计。这些算法会考虑可变辐照度(阳光)和温度等因素,以确保光伏系统始终维持最大发电量。

电源电压曲线,展示了一个光伏系统的 I-V 特性和 P-V 特性。

以下是三种最常见的 MPPT 算法:

  1. 扰动观察法 (P&O):此算法扰动工作电压以确保达到最大功率。它有多个更为优化的高级变种,下面显示的是基本的 P&O MPPT 算法。

基本的 P&O 算法。

  1. 电导增量法:此算法对比光伏系统中的电导增量和瞬时电导,如下图所示。根据比较结果,该算法可增加或减少电压,直至达到最大功率点 (MPP)。一旦达到 MPP,电压将保持不变,这一点与 P&O 算法不同。

电导增量算法。

  1. 开路电压比率法:此算法基于一个原理,即最大功率点电压与开路电压始终呈一恒定比率。该算法测量光伏阵列中电池单体的开路电压,并将其用作控制器的输入。
  2. 您可以采用 MATLAB®Simulink® 作为实现这些算法的平台。

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