光伏发电最大功率点跟踪技术探究综述

于杰承,高 阳,李东阳

（沈阳工程学院,沈阳 110136）

光伏发电最大功率点跟踪技术探究综述

于杰承,高 阳,李东阳

（沈阳工程学院,沈阳 110136）

介绍了光伏发电最大功率点跟踪技术的原理和重要性，并简要介绍了光伏发电最大功率点跟踪技术在国内光伏发电中的发展现状；根据现有的光伏发电最大功率点跟踪技术的方法分类，并简要进行了方法概述和优缺点阐述；进行了几种典型跟踪技术方法的优缺点对比；总结了目前在最大功率点跟踪技术领域存在的问题。对光伏发电最大功率点跟踪技术的前景进行了分析，并体现了最大功率点跟踪技术对于光伏电站的重要性。

太阳能；光伏电站；太阳辐射；MPPT；控制方法

0 引言

太阳能是一种可再生的清洁能源，具有取之不尽，用之不竭的特点，随着不可再生能源的不断枯竭，太阳能得到人们更多的开发和利用，太阳能已成为人类使用能源的重要组成部分，并不断得到发展。讨论太阳能利用技术及其发展趋势,对于太阳能的发展和利用起到重要作用。近年来，新能源在全球能源结构中的地位显著提升。[1]多种太阳能热利用方式的综合发展，将为世界节能减排以及煤油替代和能源消耗结构调整做出巨大贡献，将有非常巨大的发展空间。

1 国内外光伏发电最大功率点跟踪技术的研究现状

光伏发电具有清洁、安全、无污染等优点，但目前，由于光伏发电系统成本高，其应用受到很大的影响。通过提高光伏转换效率，降低单位功率输出的成本，提高了使用寿命。

光伏发电功率预测技术和最大功率点跟踪技术已受到了全球的关注，最大功率点跟踪技术备受其国外学者的青睐。目前光伏发电最大功率点跟踪技术也已成为国内热门研究的技术之一。

2 光伏发电最大功率点跟踪控制方法

2.1 非自寻优的MPPT控制方法

曲线拟合法[2]：由于需要测量温度和太阳光强度，增加了系统的复杂性，并且可以根据时间的推移改变光伏特性曲线。所以此方法并不广为所用。

2.2 自寻优的MPPT控制方法[3]

此类方法是目前研究比较广泛的控制方法，因为此类方法不直接检测外界环境的因素变化，而是依据直接检测到的光伏板阵列上的电压和电流来进行最大功率点的跟踪。

干扰观察法：该方法的优点是控制算法比较简单，对电量传感器的精度要求不高。其缺点是

A.总是在附近的最大功率点的光伏冲击操作，会产生一定量的功率损耗。

B.跟踪步长的设定难以兼顾跟踪精度和响应速度，并且有时会出现判断错误的现象[4]。

目前已有文献针对干扰观察法的缺点进行了研究改进，提出了多种改进的方法和对策。

3 三种典型MPPT方法的比较（见表1）

表1 各种控制方法优缺点比较

4 MPPT控制方法研究发展方向

（1）数学模型逐步优化、智能处理方法广泛应用。基于模糊逻辑和人工神经网络的MPPT控制方法进行了介绍，虽然人工智能中有许多缺陷，但它仍然比在某些方面，人类的思维。

（2）多种控制方法的有机结合[5]。由于各种MPPT方法有一些缺点和局限性，改善它必须支付实施难度和成本的价格，各种方法的有机结合，可以避免弱点，还可以充分发挥各种方法的优势。

5 结语

本文介绍了光伏发电最大功率点跟踪技术的几种方法，并对其优缺点进行了剖析和对照。对目前在最大功率点跟踪技术领域存在的一些问题进行了讨论。如何将各种最大功率点跟踪控制方法有机结合，相互补充，使其能够更好的满足实际需要，是今后光伏阵列最大功率点跟踪控制研究的方向。

[1]易翔. 光伏功率预测系统的研究与实现[D].北京工业大学,2013.

[2]卢静,翟海青,刘纯,王晓蓉.光伏发电功率预测统计方法研究[J].华东电力,2010(04)：563-567.

[3]杨蕾.太阳能光伏电站输出功率预测研究[D].兰州交通大学,2014.

[4]谢玲玲,龚仁喜,李畸勇.光伏发电最大功率点跟踪交错并联Boost变换器的动力学特性分析[J].中国电机工程学报,2013(06)：38-45+7.

[5]周林,武剑,栗秋华,郭珂.光伏阵列最大功率点跟踪控制方法综述[J].高电压技术,2008(06)：1145-1154.

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