3 光伏阵列最大功率点跟踪的原理
由于光伏阵列的伏瓦特性随着日照和温度改变而变化，因此要准确描绘某一条件下的光伏阵列的功率特性曲线，并将其用于mppt控制是很困难的。但不管光伏阵列的伏瓦特性曲线如何随外在因素变化，都具有如图3所示的大致形状。
光伏阵列伏瓦特性的特征如下：
（1）对应光伏阵列电压，光伏阵列输出功率的极值是唯一的，且该极值也是最大值；
（2）在功率最大点两侧，伏瓦曲线是单调递增或单调递减的。
3.2 最大功率点跟踪控制必须达到的控制目标
光伏发电系统的最大功率点跟踪控制必须达到以下控制目标：
（1）不需要事先确定精确的光伏电池伏瓦曲线；
（2）mppt控制算法适用于任何不同配置的光伏阵列；
（3）对于随机变化的天气，mppt控制要保证系统的稳定性；
（4）日发电量最大。
4 光伏阵列最大功率点跟踪的方法——扰动观察法
最大功率点跟踪方法实质上是自寻优过程，主要包括固定电压法、扰动观察法、电导增量法 、间歇扫描法和智能控制法等，下面介绍扰动观察法。
对于光伏发电系统的发电功能而言，能量的传递方向是由光伏阵列送给电网的，图4示出了光伏发电系统直流测的电流关系。
其中，udc（n）—当前采样电压值，isp（n）—当前采样电流值，|△udc|—扰动电压步长，s—扰动方向，udc（n-1）—前一次电压值，p（n）—当前太阳电池功率计算值，p（n-1）—前一次计算的太阳电池功率值，△p—两次功率之差。
扰动观察法的工作原理就是借以周期性的改变负载大小来改变光伏电池的输出电压及功率，也就是改变光伏阵列的工作点，它通过观察比较和变动前后两次的输出功率和输出电压的大小来决定下个周期负载的变动是增加还是减少。该方法的具体操作是给输出电压一个扰动值，其方向可正（s=1），可负（s=-1），然后根据测出的电压电流值计算出太阳电池的输出功率p（n），然后将其与上一个测量值p（n-1）进行比较。若输出功率增大，说明扰动所加的方向有利于输出功率的提高，此后继续向这个方向施加扰动并继续观察，若施加的扰动使光伏阵列的输出功率减小，说明扰动的方向错误，则在下一次的扰动中使方向相反，如此不停的观察调整，以使光伏电池工作在最大功率点附近。扰动观察法的算法流程图如图5所示。
