什么是光伏電池較大功率？

光伏太陽能發(fā)電系統(tǒng)中光伏電池的輸出特性具有唯一的功率點(MPP)，需要對光伏電池的功率點進行跟蹤(MPPT)。文中分析了幾種常見的功率點跟蹤控制方法，對比分析了它們的優(yōu)缺點。針對MPPT控制方法中存在的啟動特性較差、跟蹤過程不穩(wěn)定、精度不高等特點，采用一種改進爬山法，該法以恒定電壓法作為啟動特性及采用變步長進行跟蹤控制，并利用Matlab/Simulink搭建了改進爬山法的MPPT控制模型，仿真結(jié)果驗證該方法的有效性

：光伏發(fā)電;功率點跟蹤;改進爬山法

　　面對日益枯竭的化石能源和不斷惡化的生態(tài)環(huán)境，人類需要進行第三次能源結(jié)構轉(zhuǎn)換，從礦物能源向可再生能源轉(zhuǎn)換，用可再生能源替代礦物能源，用無碳能源、低碳能源替代高碳能源[1]。為降低對傳統(tǒng)能源的依賴，世界對新型能源的重視越來越高。太陽能是具潛能的新能源形式之一，其中光伏發(fā)電是太陽能利用的有效方式之一。光伏發(fā)電具有許多優(yōu)點，如：安全可靠，無噪聲，無污染，能量隨處可得，無需消耗燃料，不受地域限制，規(guī)模大小隨意，無需架設輸電線路，可以方便地與建筑物相結(jié)合等，這些優(yōu)點都是常規(guī)發(fā)電和其他發(fā)電方式所不可比擬的[1]。在光伏發(fā)電系統(tǒng)中，要提高系統(tǒng)的整體效率，達到充分利用太陽能資源的目的，一個重要的途徑就是實時調(diào)節(jié)光伏電池的工作點，使之工作在大功率點附近，這一過程就稱為大功率點跟蹤[2]。

　　1 光伏電池模型及輸出特性

　　1.1 光伏電池的數(shù)學模型

　　在光照強度和環(huán)境溫度一定時，光伏電池既非恒壓源，也非恒流源，也不可能為負載提供任意大的功率，是一種非線性直流電源。其等效電路如圖1所示[1,3]。圖1中，UJ為PN結(jié)電壓，Id為光伏電池在無光照時的飽和電流，Id=Io{EU+IRS) nKT-1}.一個理想的太陽能電池，由于串聯(lián)電阻RS很小，旁路電阻Rsh很大，所以在進行理想電路的計算時，它們均可忽略不計。由圖1的太陽能光伏電池等效電路得出：I=Iph-I0[eq(U+IRS) nKT -1]- U+IR R s sh(1)式中，I為光伏電池輸出電流;I0為PN結(jié)的反向飽和電流;Iph為光生電流;U為光伏電池輸出電壓;q為電子電荷，q=1.6伊10-19 C;k為波爾茲曼常數(shù)，k=1.38伊10-23 J/K;T為熱力學溫度;n為N結(jié)的曲線常數(shù);Rs，Rsh為光伏電池的自身固有電阻。