MPPT算法

利用MATLAB和Simulink实现光伏系统最大功率点跟踪算法

最大功率点跟踪(MPPT)是在光伏(PV)逆变器中实现的一种算法,用于连续调整太阳能电池阵列所看到的阻抗,以保持光伏系统在不同条件下(如改变太阳辐照度、温度和负载)运行在或接近光伏电池板的峰值功率点。

开发太阳能逆变器的工程师实施MPPT算法,以最大限度地提高光伏系统产生的功率。算法控制电压,以确保系统运行在电源电压曲线上的“最大功率点”(或峰值电压),如下图所示。

MPPT算法通常用于光伏系统的控制器设计。该算法考虑了诸如可变辐照度(阳光)和温度等因素,以确保光伏系统在任何时候都能产生最大功率。

光伏系统具有I-V和P-V特性的电源电压曲线。

光伏系统具有I-V和P-V特性的电源电压曲线。

最常见的三种MPPT算法是:

  1. 扰动与观测(P&O):该算法通过扰动工作电压来保证最大功率。虽然该算法有几个更高级和更优化的变体,但基本的P&O MPPT算法如下所示。
基本的P&O算法。

基本的P&O算法。

  1. 增量电导:如下所示,该算法比较了PV系统中的增量电导和瞬时电导。根据结果,它会增加或降低电压,直到达到最大功率点(MPP)。与P&O算法不同,一旦达到MPP,电压保持不变。
增量电导算法。

增量电导算法。

  1. 分数开路电压:该算法基于最大功率点电压始终是开路电压的常数部分的原理。测量光伏阵列中电池的开路电压,并将其用作控制器的输入。
  2. MATLAB®而且动态仿真模块®可以作为平台来实现这些算法。

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