局部阴影下光伏阵列MPPT算法及实现

邵伟明，程树英，林培杰，李炎东

（福州大学物理与信息工程学院微纳器件与太阳能电池研究所，福州350108）

DOI：10.13234/j.issn.2095-2805．2016．1．18中图分类号：TM744文献标志码：A

局部阴影下光伏阵列MPPT算法及实现

邵伟明，程树英，林培杰，李炎东

（福州大学物理与信息工程学院微纳器件与太阳能电池研究所，福州350108）

针对传统最大功率点跟踪全局扫描法用时长的缺陷，对局部阴影下光伏阵列输出特性进行分析，获得归一化的最大功率点电压的分布规律。利用该规律结合扰动观察法，提出一种改进型全局最大功率跟踪的扫描算法。首先，确定可能存在局部最大功率点的区域；然后，对该区域使用扰动观察法局部扫描，获得所有的局部最大功率点；最后，选取其中最大的点作为全局最大功率点。该算法能够大幅度缩短扫描时间，使系统快速确定全局最大功率点。实验采用Boost和全桥电路作为拓扑，以DSP为主控制芯片搭建了一套验证系统。实验数据表明在双峰和三峰情况下，与全局扫描法相比该算法节约了50%以上的时间。该算法推广到更多峰的情况具有同样的适用性。

光伏阵列；局部阴影；全局最大功率点跟踪；扰动观察法

Project Supported by the National Natural Science Foundation of China（61340051）；the Educational Department Project of Fujian Province（JK2014003；JA14038）；the Science and Technology Department Project of Fujian Province（2015H0021）

引言

在光伏发电中，由于太阳能电池输出功率受外界环境影响较大，为了获得光伏阵列最大电能的输出，需对其进行最大功率点跟踪MPPT（maximum power point tracking）［1］。光伏发电系统发电功率通常较大，而单块太阳能电池的功率通常为100 W或200 W，因此需要将多块太阳能组件串并联组成光伏阵列进行使用。……