深入解读逆变器,逆变器MPPT有何作用 · 上篇
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逆变器的重要性不言而喻,对于逆变器的学习,我们不可仅仅停留在表面层次。为深入探讨逆变器,本文小编将对逆变器的MPPT予以解读。注意,本文仅为上文,更多逆变器MPPT相关内容,小编将放到下篇。如果你对逆变器具有兴趣,不妨继续往下阅读哦。
一、什么是MPPT
上图中,光伏组件的输出电压和电流遵循I-V曲线(绿色)、P-V曲线(蓝色),如果希望逆变器输出的功率最大,就需要直流电压运行在红点所在的最大点,这个点就是最大功率点。假如最大功率点是550V,550V时功率是200W。此时,运行在520V时的功率约为190W,580V时约为185W,都没有550V时的功率大。逆变器如果跟踪不到550V,就损失了发电量,但不会对系统产生其他影响。
那为什么还要不断跟踪呢?因为这个曲线随着光照强度、温度和遮挡的不同在变化着,最大功率点也就在变化了,可能早上最大功率点电压是560V,中午是520V,下午是550V,所以逆变器需要不断地寻找这个最大功率点,也就是最大功率点跟踪了,这样才能保证全天的电池板能量都能最大化地输出出来,不浪费太阳能资源。
在了解上述基本知识的基础之上,我们再来聊一聊MPPT。
MPPT,即MaximumPowerPointTracking的简称,中文为“最大功率点跟踪”,它是指逆变器根据外界不同的环境温度、光照强度等特性来调节光伏阵列的输出功率,使得光伏阵列始终输出最大功率。
二、最大功率点跟踪的原理
光伏电池阵列与负载通过DC/DC电路连接,最大功率跟踪装置不断检测光伏阵列的电流电压变化,并根据其变化对DC/DC变换器的PWM驱动信号占空比进行调节。
对于线性电路来说,当负载电阻等于电源的内阻时,电源即有最大功率输出。虽然光伏电池和DC/DC转换电路都是强非线性的,然而在极短的时间内,可以认为是线性电路。因此,只要调节DC-DC转换电路的等效电阻使它始终等于光伏电池的内阻,就可以实现光伏电池的最大输出,也就实现了光伏电池的MPPT。
三、逆变器的MPPT有什么用
由于太阳能电池收到光强以及环境等外界因素的影响,其输出功率是变化的,光强发出的电就多,带MPPT最大功率跟踪的逆变器就是为了充分的利用太阳能电池,使之运行在最大功率点。也就是说在太阳辐射不变的情况下,有MPPT后的输出功率会比有MPPT前的要高,这就是MPPT的作用所在。
就假设说MPPT还没开始跟踪,这时组件输出电压是500V,然后MPPT开始跟踪之后,就开始通过内部的电路结构调节回路上的电阻,以改变组件输出电压,同时改变输出电流,一直到输出功率最大(假设是550V最大),此后就不断得跟踪,这样一来也就是说在太阳辐射不变的情况下,组件在550V的输出电压情况,输出功率会比500V时要高,这就是MPPT的作用。
四、MPPT的算法
目前,光伏阵列的最大功率点跟踪(MPPT)技术,国内外已有了一定的研究,发展出各种控制方法常,常用的有一下几种:恒电压跟踪法(ConstantVoltageTracking简称CVT)、干扰观察法(PerturbationAndObservationmethod简称P&O)、增量电导法(IncrementalConductancemethod简称INC)、基于梯度变步长的电导增量法等等。(这些算法只能用在无遮挡的条件下)
1)单峰值功率输出的MPPT的算法
目前,在无遮挡条件下,光伏阵列的最大功率点跟踪(MPPT)的控制方法常用的有以下几种:
· 恒电压跟踪法(ConstantVoltageTracking简称CVT)
· 干扰观察法(PerturbationAndObservationmethod简称P&O)
· 增量电导法(IncrementalConductancemethod简称INC)
· 基于梯度变步长的电导增量法,等等。
2)多峰值功率输出MPPT算法
普通的最大功率跟踪算法,如扰动观测发和电导增量法在一片云彩的遮挡下就有可能失效,不能实现真正意义的最大功率跟踪。目前,国际上也有人提出了多峰值的MPPT算法,主要包含如下三种:
结合常规算法的复合MPPT算法
Fibonacci法
短路电流脉冲法
以上便是此次小编带来的“逆变器”相关内容,通过本文,希望大家对逆变器MPPT的作用具备一定的了解。本文仅做了部分解读,更多内容在小编的下篇文章中哦。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,小编将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!