光伏太陽(yáng)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(diǎn)(MPP)，需要對(duì)光伏電池的功率點(diǎn)進(jìn)行跟蹤(MPPT)。文中分析了幾種常見(jiàn)的功率點(diǎn)跟蹤控制方法，對(duì)比分析了它們的優(yōu)缺點(diǎn)。針對(duì)MPPT控制方法中存在的啟動(dòng)特性較差、跟蹤過(guò)程不穩(wěn)定、精度不高等特點(diǎn)，采用一種改進(jìn)爬山法，該法以恒定電壓法作為啟動(dòng)特性及采用變步長(zhǎng)進(jìn)行跟蹤控制，并利用Matlab/Simulink搭建了改進(jìn)爬山法的MPPT控制模型，仿真結(jié)果驗(yàn)證該方法的有效性

：光伏發(fā)電;功率點(diǎn)跟蹤;改進(jìn)爬山法

　　面對(duì)日益枯竭的化石能源和不斷惡化的生態(tài)環(huán)境，人類(lèi)需要進(jìn)行第三次能源結(jié)構(gòu)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(wú)碳能源、低碳能源替代高碳能源[1]。為降低對(duì)傳統(tǒng)能源的依賴(lài)，世界對(duì)新型能源的重視越來(lái)越高。太陽(yáng)能是具潛能的新能源形式之一，其中光伏發(fā)電是太陽(yáng)能利用的有效方式之一。光伏發(fā)電具有許多優(yōu)點(diǎn)，如：安全可靠，無(wú)噪聲，無(wú)污染，能量隨處可得，無(wú)需消耗燃料，不受地域限制，規(guī)模大小隨意，無(wú)需架設(shè)輸電線(xiàn)路，可以方便地與建筑物相結(jié)合等，這些優(yōu)點(diǎn)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(dá)到充分利用太陽(yáng)能資源的目的，一個(gè)重要的途徑就是實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)光伏電池的工作點(diǎn)，使之工作在大功率點(diǎn)附近，這一過(guò)程就稱(chēng)為大功率點(diǎn)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(xué)模型

　　在光照強(qiáng)度和環(huán)境溫度一定時(shí)，光伏電池既非恒壓源，也非恒流源，也不可能為負(fù)載提供任意大的功率，是一種非線(xiàn)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(wú)光照時(shí)的飽和電流，Id=Io{EU+IRS) nKT-1}.一個(gè)理想的太陽(yáng)能電池，由于串聯(lián)電阻RS很小，旁路電阻Rsh很大，所以在進(jìn)行理想電路的計(jì)算時(shí)，它們均可忽略不計(jì)。由圖1的太陽(yáng)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(xué)溫度;n為N結(jié)的曲線(xiàn)常數(shù);Rs，Rsh為光伏電池的自身固有電阻。