光伏阵列四种基本MPPT的仿真对比

光伏阵列由于其自身的构造，以及外界光照和温度的改变，造成其功率输出不稳定，如何将其输出功率稳定，并且保持在最大功率点附近工作，就需要人们用MPPT算法实现。

本帖就MPPT得四种基本算法进行仿真研究。

1.固定电压法

    固定点压法计算简单，将光伏器件的输出电压稳定在预先计算的最大功率点上，使光伏器件能够快速且无波动的进行最大功率输出。但是由于光伏器件输出的最大功率点值为预先计算的，当光照强度、周围温度发生改变时，实际的最大功率点与预先计算的最大功率点会发生很大的偏差。

   跟据固定点压法的原理，搭建出一种基于BOOST 的DC-DC变换结构的固定点压法（MPPT）仿真模型。仿真波形如图1所示。

图1

    2.扰动观测方法

    扰动观测法是将光伏器件的输出电压或者电流进行一定的扰动，改变其当前的输出电压或者电流值。计算扰动后光伏阵列的输出功率值，将此值与扰动前的功率输出值进行比较，然后确定下一步扰动方向。

    跟据扰动观测法的原理，搭建出一种基于BOOST 的DC-DC变换结构的固定点压法（MPPT）仿真模型。仿真波形如图2所示。

图2

    3.改进扰动观测法

    传统的扰动观测法使得光伏发电系统的输出功率始终处于振荡状态。为了抑制这种振荡状态，在传统的扰动观察法的基础上进行改进，采用变步长扰动的方法。

    跟据改进扰动观测法的原理，搭建出一种基于BOOST 的DC-DC变换结构的固定点压法（MPPT）仿真模型。仿真波形如图3所示。

图3

    4.双模式MPPT算法

每种MPPT算法均有其优缺点，将其互相结合，形成多模式MPPT算法。可以有效的利用一种算法的优点来弥补另一种算法的缺点，形成互补达到最大功率点追踪的优化。

跟据双模式MPPT算法的原理，搭建出一种基于BOOST 的DC-DC变换结构的固定点压法（MPPT）仿真模型。仿真波形如图4所示。

图4

通过这四种MPPT算法的仿真可以看出，双模式MPPT算法具有反应速度快，追踪准确度高，在最大功率点工作振幅小的优点。比较适合在一般光伏发电场合应用。