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2020年02月14日 | MPPT和功率分析仪在光伏发电行业中的应用
2020-02-14 来源：elecfans
在光伏发电系统中，如何提高系统的整体效率，一个重要的途径就是实时调整光伏电池的工作点，使之始终工作在最大功率点附近，这一过程就称之为最大功率点跟踪（maximum power point tracking， MPPT）。
一、MPPT基本原理
理论上讲，只要将光伏电池与负载完全匹配、直接耦合（如负载为被充电的蓄电池），负载的伏安特性曲线与最大功率点轨迹曲线即可重合或渐进重合，使光伏电池处于高效输出状态。但在日常应用中，很难满足负载与光伏电池的直接耦合条件。因此，要提高光伏发电系统的整体效率，一个重要的途径就是实时变更系统负载特性，即调整光伏电池的工作点，使之能在不同的日照和温度下始终让光伏电池工作在最大功率点附近，这一跟踪过程就称为最大功率点跟踪，如图 1所示为MPPT基本原理图。
图 1 MPPT原理图
最大功率点A1→最大功率点B1（条件：将系统负载特性由负载1改为负载2）
最大功率点B1→最大功率点A1（条件：将系统负载特性将负载2改回至负载1）
由此可见，光伏发电系统中的MPPT控制策略，就是先根据实时检测光伏电池的输出功率，再经过一定的控制算法预测当前工况下光伏电池可能的最大功率输出点，最后通过改变当前的阻抗或电压、电流等电量等方式来满足最大功率输出的要求。
这样，不论是因外部光照强度变化，还是因内部光伏电池的结温变化使得光伏电池的输出功率减少，系统始终可以自动运行于当前工况下的最佳工作状态，达到最大功率输出，从而可提高整个光伏发电系统转换效率。
二、最大功率点的影响因素
在一定的光照强度和环境温度下，光伏电池可以工作在不同的输出电压，但是只有在某一输出电压值时，光伏电池的输出功率才能达到最大值，这时光伏电池的工作点就达到了输出功率电压曲线的最高点，称之为最大功率点。如图2所示为MPPT受光照影响图、图 3所示为MPPT受温度影响图
图 2 MPPT受光照影响
图 3 MPPT受温度影响
如图所示可见光照强度和温度下降都会导致光伏电池的最大功率点下移
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