改进电导增量法的光伏电池MPPT仿真

刘 萌 孙少华 杜之正 马晓勇

1.华北电力大学 自动化系 河北 保定 071003；

2.华北电力大学 电子与通信工程系 河北 保定 071003

0 引言

光伏阵列的输出功率随着光照强度、电池板温度和输出电压的不同而发生变化，但是在每一种工作环境下只有一个最大功率输出点，而且可以通过调节当前光伏阵列的输出电压来改变当前的输出功率，使系统工作在当前的最大功率点处，而其对应的电压则称为最大功率点电压。

电导增量法的思想是通过比较光伏阵列的瞬时电导和电导的变化量来实现系统的最大功率跟踪（MPPT）［2］。 该方法能够实现真正意义上的最大功率跟踪，但针对光照强度和环境温度快速变化时，很难同时满足系统的跟踪精度和速度［3］。本文针对传统的电导增量法动态性能和稳态性能不能同时兼顾的特点，提出了新型的变步长电导增量跟踪方法。仿真实验结果表明，当外界环境快速变化时，相对于传统的电导增量法，本方案能够兼顾系统的动态和稳态性能，提高系统的响应速度和减少系统的稳态震荡。

1 光伏电池的输出特性

1.1 光伏电池的等效电路模型

光伏电池的等效电路如图1所示。它相当于一个电流为Iph的恒流源与一只正向二极管并联。流过二极管的正向电流在光伏电池中成为暗电流Id。Rsh为旁路电阻，Rs为串联电阻。从电路原理可以推知单个光伏电池终端的电流关系［4］，如式（1）。

图1 光伏电池的等效电路

其中，

式中，T为电池板温度；q和k为电子电荷量及波尔兹曼常数，Tref为绝对温度。……