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(广西大学电气工程学院，广西 南宁 530004)

1 引言

光伏电池是光伏发电系统中最基本的电能产生单元，由其组成的光伏阵列决定了光伏系统的额定发电量。由于光伏电池有着复杂的非线性输出特性[1]，外界的日照强度、温度对光伏电池的输出电压及电流造成的影响较大。当日照强度、温度的变化时，系统工作点亦随之改变，如果不对工作点进行调整，势必造成系统的功率损失。因此，为了将光能最大限度地转化为电能，应当对光伏阵列进行最大功率跟踪(Maximum Power point Tracking，MPPT)，使其始终工作在最大功率点。

传统的MPPT方法有扰动观察法、恒定电压法、电导增量法。其中扰动观察法简单可靠，易于实现且对传感器的精度要求不高。但由于该方法始终对输出电压施加扰动，因此会造成功率振荡，扰动步长的选择不能兼顾跟踪速度和精度[2]。恒定电压法控制过程简单，可靠性较高，具备较好的稳定性，缺点是忽略了环境温度对电池开路电压的影响，对环境的适应性很差[3]。增量电导法具备良好的跟随性能和较高的准确性。不过该方法对传感器的精度要求比较高，实现起来比较难[4]。

本文建立了光伏电池工程用数学模型，针对扰动观察法中步长的选择不能兼顾跟踪速度与精度这个缺点提出了一种具有快速定位功能的MPPT方法。

2 光伏电池工程用数学模型及其特性仿真

2.1 电池的工程用数学模型

光伏电池常用的等效电路图[5]如图1所示。

图1 日照下光伏电池的等效电路图