深入解讀逆變器，逆變器MPPT有何作用 · 上篇

逆變器的重要性不言而喻，對于逆變器的學(xué)習(xí)，我們不可僅僅停留在表面層次。為深入探討逆變器，本文小編將對逆變器的MPPT予以解讀。注意，本文僅為上文，更多逆變器MPPT相關(guān)內(nèi)容，小編將放到下篇。如果你對逆變器具有興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、什么是MPPT

上圖中，光伏組件的輸出電壓和電流遵循I-V曲線(綠色)、P-V曲線(藍(lán)色)，如果希望逆變器輸出的功率最大，就需要直流電壓運(yùn)行在紅點(diǎn)所在的最大點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)就是最大功率點(diǎn)。假如最大功率點(diǎn)是550V，550V時(shí)功率是200W。此時(shí)，運(yùn)行在520V時(shí)的功率約為190W，580V時(shí)約為185W，都沒有550V時(shí)的功率大。逆變器如果跟蹤不到550V，就損失了發(fā)電量，但不會(huì)對系統(tǒng)產(chǎn)生其他影響。

那為什么還要不斷跟蹤呢?因?yàn)檫@個(gè)曲線隨著光照強(qiáng)度、溫度和遮擋的不同在變化著，最大功率點(diǎn)也就在變化了，可能早上最大功率點(diǎn)電壓是560V，中午是520V，下午是550V，所以逆變器需要不斷地尋找這個(gè)最大功率點(diǎn)，也就是最大功率點(diǎn)跟蹤了，這樣才能保證全天的電池板能量都能最大化地輸出出來，不浪費(fèi)太陽能資源。

在了解上述基本知識(shí)的基礎(chǔ)之上，我們再來聊一聊MPPT。

MPPT，即MaximumPowerPointTracking的簡稱，中文為“最大功率點(diǎn)跟蹤”，它是指逆變器根據(jù)外界不同的環(huán)境溫度、光照強(qiáng)度等特性來調(diào)節(jié)光伏陣列的輸出功率，使得光伏陣列始終輸出最大功率。

二、最大功率點(diǎn)跟蹤的原理

光伏電池陣列與負(fù)載通過DC/DC電路連接，最大功率跟蹤裝置不斷檢測光伏陣列的電流電壓變化，并根據(jù)其變化對DC/DC變換器的PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)占空比進(jìn)行調(diào)節(jié)。

對于線性電路來說，當(dāng)負(fù)載電阻等于電源的內(nèi)阻時(shí)，電源即有最大功率輸出。雖然光伏電池和DC/DC轉(zhuǎn)換電路都是強(qiáng)非線性的，然而在極短的時(shí)間內(nèi)，可以認(rèn)為是線性電路。因此，只要調(diào)節(jié)DC-DC轉(zhuǎn)換電路的等效電阻使它始終等于光伏電池的內(nèi)阻，就可以實(shí)現(xiàn)光伏電池的最大輸出，也就實(shí)現(xiàn)了光伏電池的MPPT。

三、逆變器的MPPT有什么用

由于太陽能電池收到光強(qiáng)以及環(huán)境等外界因素的影響，其輸出功率是變化的，光強(qiáng)發(fā)出的電就多，帶MPPT最大功率跟蹤的逆變器就是為了充分的利用太陽能電池，使之運(yùn)行在最大功率點(diǎn)。也就是說在太陽輻射不變的情況下，有MPPT后的輸出功率會(huì)比有MPPT前的要高，這就是MPPT的作用所在。

就假設(shè)說MPPT還沒開始跟蹤，這時(shí)組件輸出電壓是500V，然后MPPT開始跟蹤之后，就開始通過內(nèi)部的電路結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)回路上的電阻，以改變組件輸出電壓，同時(shí)改變輸出電流，一直到輸出功率最大(假設(shè)是550V最大)，此后就不斷得跟蹤，這樣一來也就是說在太陽輻射不變的情況下，組件在550V的輸出電壓情況，輸出功率會(huì)比500V時(shí)要高，這就是MPPT的作用。

四、MPPT的算法

目前，光伏陣列的最大功率點(diǎn)跟蹤(MPPT)技術(shù)，國內(nèi)外已有了一定的研究，發(fā)展出各種控制方法常，常用的有一下幾種：恒電壓跟蹤法(ConstantVoltageTracking簡稱CVT)、干擾觀察法(PerturbationAndObservationmethod簡稱P&O)、增量電導(dǎo)法(IncrementalConductancemethod簡稱INC)、基于梯度變步長的電導(dǎo)增量法等等。(這些算法只能用在無遮擋的條件下)

1)單峰值功率輸出的MPPT的算法

目前，在無遮擋條件下，光伏陣列的最大功率點(diǎn)跟蹤(MPPT)的控制方法常用的有以下幾種：

· 恒電壓跟蹤法(ConstantVoltageTracking簡稱CVT)

· 干擾觀察法(PerturbationAndObservationmethod簡稱P&O)

· 增量電導(dǎo)法(IncrementalConductancemethod簡稱INC)

· 基于梯度變步長的電導(dǎo)增量法，等等。

2)多峰值功率輸出MPPT算法

普通的最大功率跟蹤算法，如擾動(dòng)觀測發(fā)和電導(dǎo)增量法在一片云彩的遮擋下就有可能失效，不能實(shí)現(xiàn)真正意義的最大功率跟蹤。目前，國際上也有人提出了多峰值的MPPT算法，主要包含如下三種：

結(jié)合常規(guī)算法的復(fù)合MPPT算法

Fibonacci法

短路電流脈沖法

以上便是此次小編帶來的“逆變器”相關(guān)內(nèi)容，通過本文，希望大家對逆變器MPPT的作用具備一定的了解。本文僅做了部分解讀，更多內(nèi)容在小編的下篇文章中哦。如果你喜歡本文，不妨持續(xù)關(guān)注我們網(wǎng)站哦，小編將于后期帶來更多精彩內(nèi)容。最后，十分感謝大家的閱讀，have a nice day!