王传捷, 谷廷坤, 吴 昊

(1.山东大学 电气工程学院,山东 济南 250061;2.国家电网济南市电力公司,山东 济南 250001)

0 引 言

由于石油、煤炭等各种化石能源的日益枯竭,以及环境问题的日益严重,新能源的开发迫在眉睫,而具有清洁优点且取之不尽、用之不竭的太阳能发电正受到越来越多的关注[1]。但是由于太阳能电池的输出特性呈现出非线性特点,以及光伏发电过于依赖光照等因素,导致发电效率低下、且太阳能电池只能够在某一特定的电压处达到其全局最大功率点,故需要进行最大功率追踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT),使得负载的输出功率能达到一个最大值,从而提高利用率[2-5]。

通过对太阳能电池输出特性的分析与研究,可以计算出太阳能电池在最大功率点附近的电压近似值[6-7]。扰动观察法是一种传统的最大功率点追踪方法,它最大的优点就是控制概念清晰、被测参数较少,通过一些简单的判断及运算即可追踪到最大功率点[8-10]。但是这种方法在局部遮阴情况下容易陷入局域最大功率点,造成误判,甚至振荡无法稳定,同时造成一定的功率损失。因此如何利用扰动观察法追寻局部遮阴下光伏阵列的最大功率点,需要进一步地深入研究。

本文通过分析太阳能电池输出特性并结合扰动观察法,提出了一种新的最大功率追踪策略。首先对局部遮阴下光伏阵列的输出特性进行分析,测量在特定电压处电流的大小,分析出最大功率点的大体位置,再利用本文提出的改进扰动观察法进行最大功率点追踪,从而追踪到全局最大功率点。……