光伏系統中最大功率跟蹤的研究

2．2 True MPPT(TMPPT)

鑒于CVT方式的局限性，它只能是一定溫度條件下的最大功率跟蹤，在不同溫度條件下仍有功率損失。真正的MPPT是指系統在任何溫度和日照條件下都能跟蹤太陽電池的最大功率。目前，最常用的控制方法主要是擾動觀察法和電導增量法。

擾動觀察法由于實現簡單，是最常用的方法。它通過對太陽電池輸出電壓、電流的檢測，得到電池當前的輸出功率，再將它與前一時刻的記憶功率相比較，從而確定給定參考電壓調整的方向。若Δp>0，說明參考電壓調整的方向正確，可以繼續按原來的方向調整；若Δp0，說明參考電壓調整的方向錯誤，需要改變調整的方向。當給定參考電壓增大時，若輸出功率也增大，則工作點位于圖4中最大功率點p_max左側，需繼續增大參考電壓；若輸出功率減小，則工作點位于最大功率點p_max右側，需要減小參考電壓。當給定參考電壓減小時，若輸出功率也減小，則工作點位于p_max的左側，需增大參考電壓；若輸出功率增大，則工作點位于p_max的右側，需繼續減小參考電壓。

圖4 p－u特性曲線

給定參考電壓變化的過程實際上是一個功率尋優的過程。由于在尋優過程中不斷地調整參考電壓，因此，太陽電池的工作點始終在最大功率點附近振蕩，無法穩定工作在最大功率點上。同時，當日照強度快速變化時，參考電壓調整方向可能發生錯誤。

電導增量法的原理是：在最大功率點處，有dp/du=0，即滿足di/du=－i/u。理論上它比擾動觀察法好，能適應日照強度快速變化，但由于傳感器的精密度等因素，電導增量法往往難以實現。

由于太陽電池特性的i=f（u）關系是一個單值函數，因此，只要保證太陽電池的輸出電壓在任何日照及溫度下都能實時地保持為與該條件相對應的Um值，就一定可以保證電池在任何瞬間都輸出其最大功率。

3 MPPT的結構

CVT控制結構如圖5所示,它將太陽電池工作電壓作為反饋，達到穩定電池工作點電壓的目的。圖中i=f₁(u)與負載特性有關。

圖5 CVT控制框圖