改进扰动观察法在光伏发电最大功率点跟踪中的应用

"光伏发电系统最大功率点跟踪控制的研究 (2013年)" 光伏发电系统最大功率点跟踪控制是太阳能发电领域中的关键技术，旨在确保光伏电池在各种环境条件下都能以最高效率运行。本文针对扰动观察法（Perturbation and Observation，P&O）在跟踪最大功率点过程中存在的问题，如速度慢、精度低以及在最大功率点附近出现的功率振荡现象，提出了一种改进的扰动观察策略。 传统的扰动观察法通过周期性地调整光伏电池的电压或电流，对比扰动前后功率的变化来逼近最大功率点。然而，这种方法的性能受到初始扰动值和步长选择的影响，且在最大功率点附近可能会导致功率振荡，降低系统的稳定性。为了解决这些问题，该研究提出在日照变化迅速时，利用短路电流使得系统快速接近最大功率点。随后，采用可变步长的扰动观察法，即根据当前状态动态调整扰动幅度，以帮助系统更稳定地锁定最大功率点。 仿真实验结果显示，改进的扰动观察法显著缩短了最大功率点跟踪的时间，有效地抑制了功率振荡，从而提高了整体的跟踪性能和系统效率。这一改进对于优化光伏电池的能源利用率，提升光伏发电系统的稳定性和可靠性具有重要意义。 关键词：光伏发电、最大功率点跟踪、扰动观察法、占空比 中图分类号：TM914.4 文献标识码：A 在实际应用中，光伏电池的最大功率点会随着光照强度和温度的变化而移动，因此，高效的跟踪算法至关重要。通过调整光伏电池的负载特性，可以使其始终工作在最佳发电状态，提高能源转化效率。作者提出的改进方法为光伏系统的设计提供了新的思路，有助于进一步推动太阳能发电技术的发展。