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3.太陽能（光伏）發(fā)電設(shè)施的MPPT調(diào)控方法

太陽能（光伏）發(fā)電輸出功率不僅與日照強(qiáng)度和溫度有關(guān)，而且與光伏電池組件工作電壓有關(guān)，只有使其工作在特定工作電壓上，才可能尋優(yōu)到最大功率點(diǎn)。光伏發(fā)電的MPPT調(diào)控方法及設(shè)施，就是研究如何使得光伏電池組件工作在特定工作電壓上。光伏電池組件I-V特性和P-V特性如圖2所示，顯而易見其最大輸出功率點(diǎn)隨環(huán)境變化。[3]通過實(shí)時(shí)調(diào)控光伏電池組件工作點(diǎn)，能使其總是工作在最大輸出功率點(diǎn)附近，這就是光伏發(fā)電設(shè)施MPPT擬求的功效目標(biāo)。


光伏發(fā)電設(shè)施中目前應(yīng)用比較廣泛的MPPT方法主要有：恒定電壓法、擾動(dòng)法、電導(dǎo)增量法等，然而這些方法的性價(jià)比都不高。如何尋優(yōu)一種性價(jià)比高的方法至關(guān)重要，本文研發(fā)的△D (即動(dòng)態(tài)改變占空比D)法就是在此背景下創(chuàng)建的，此方法的基本模式為Dm=Dm-1+△D，其中Dm和Dm-1分別為第m及第m-1時(shí)刻的占空比。若△D固定步長不變，當(dāng)△D選得過大，則容易造成震蕩；而△D選得過小，則MPPT動(dòng)態(tài)性能變差。此文研究表明，如果△D為一變量，就能很好的解決固定不變出現(xiàn)的上述問題。因?yàn)榧词箤?duì)于同一系統(tǒng)，在不同狀態(tài)下，△D的選擇對(duì)于動(dòng)態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能均影響很大。而通過動(dòng)態(tài)改變△D值就能使MPPT尋優(yōu)快速得以實(shí)現(xiàn)。因光伏設(shè)施的輸出功率PPV = U2PVD2/Rl（當(dāng)不計(jì)效率影響）,其中UPV和Rl分別為光伏設(shè)施的輸出電壓和負(fù)載等效電阻，可見，若負(fù)載不變， PPV與D2成比例關(guān)系（因?qū)嶋H工作中UPV基本不變）。所以△D的選取對(duì)于系統(tǒng)性能影響至關(guān)重要。為使系統(tǒng)適應(yīng)性強(qiáng)，利用初始化時(shí)由算模自動(dòng)設(shè)置參數(shù)。此文通過大量的理論研究和實(shí)驗(yàn)研究的結(jié)果表明：D的最佳更新規(guī)則為Dm=Dm-1+BDA,其中A=UPV△D +D△UPV，而BD初始化時(shí)可由算模依據(jù)初始狀態(tài)自動(dòng)設(shè)置（即BD =︱△D/A︱），這樣只需檢測(cè)光伏電池組件輸出電壓，依據(jù)系統(tǒng)運(yùn)作狀態(tài), 便可進(jìn)行△D迭代，使得MPPT靈敏度得以提高。因步長是算模依檢測(cè)系統(tǒng)狀態(tài)自動(dòng)設(shè)置的，故系統(tǒng)能應(yīng)用在不同場(chǎng)合且不需人工設(shè)置步長初始值，很便捷。[4] [5]