由太阳电池的输出特性所决定，随着光照强度、温度等自然条件的改变，最大输出功率点也相应改变。为了提高光伏发电效率、降低成本，光伏发电系统必须考虑最大功率点的跟踪问题。
１太阳能电池的伏安特性
太阳能光伏阵列光照特性解析式如下［１］：
Ｉ＝Ｉｇ－Ｉｄｅｘｐ
ｑ（Ｖ０＋Ｉ０Ｒｓ" ）－#$
１－Ｖ０＋Ｉ０Ｒ
ｓｓｈ
（１）式中：Ｉ０，Ｖ分别为太阳能电池的输出电流和输出电压；Ｉｄ为二极管饱和电流；Ｉｇ为光生电流；ｑ为电子的电荷量（１×１０－１９Ｃ）；Ａ为二极管特性因子；
Ｋ为波尔兹曼常量（１．３８×１０－２３Ｊ／ｋＷｈ）；Ｔ为太阳能
电池温度；Ｒｓ，Ｒｓｈ分别为太阳能电池的串联、并联
电阻。
对于太阳能电池来说，式（１）中的（Ｖ０＋Ｉ０Ｒｓ）／
Ｒｓｈ数值很小，可以忽略不计。Ｉ—Ｕ特性可近似表
达为
Ｉ＝Ｉｓ－Ｉｄｅｘｐ
ｑ
（Ｖ０＋Ｉ０Ｒｓ" ）－#$
１（２）
开路状态时，Ｉ＝０，Ｕ＝Ｕｏｃ；短路状态时，Ｉ＝Ｉｓｃ，
Ｕ＝０；在最大功率点，Ｉ＝Ｉｍ，Ｕ＝Ｕｍ，ｄＰ／ｄＵ＝０。
根据系统在最大功率点处和开路状态下的条件，最后可以求得太阳能电池阵列的体系模型。Ｉ－
Ｕ特性、
Ｐ－Ｕ特性都是温度和光强的函数，它们都随这２个因素的改变而变化，其中，温度主要影
响输出电压，光强主要影响输出电压。
２最大功率点的跟踪方法
为追踪光伏系统的最大功率点，我们在参考
国内外经验和方法的基础上，依据太阳能电池的
Ｉ－Ｕ和Ｐ－Ｕ输出特性，得出下列最大功率点的追
踪方法。
２．１恒定电压跟踪法
收稿日期：２００６－１１－０１。作者简介：李
玲（１９８０－），女，硕士研究生，从事光伏技术的应用和研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｌｉｎｇ１３８８８６３４６６０＠１２６．ｃｏｍ
光伏系统最大功率点跟踪方法
李
玲，谢
建，杨祚宝
（云南师范大学太阳能研究所，云南省农村能源工程重点实验室，昆明云南
６５００９２）
摘
要：最大功率点跟踪是光伏发电系统中重要的问题。在对太阳电池特性曲线分析的基础之上，阐述了几种
常用的光伏系统最大功率点的追踪方法。文章总结并分析了各种方案的优缺点。关键词：光伏系统；最大功率追踪中图分类号：ＴＭ６１５
文献标志码：Ｂ
文章编号：１６７１－５２９２（２００７）０２－００８５－０３
Ｍａｘｉｍｕｍｐｏｗｅｒｐｏｉｎｔｔｒａｃｉｎｇｉｎｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｓｙｓｔｅｍ
ＬＩＬｉｎｇ，ＸＩＥＪｉａｎ，ＹＡＮＧＺｕｏ－ｂａｏ
（ｓｏｌａｒＥｎｅｒｇｙＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＹｕｎｎａｎＰｒｏｖｉｎｃｅＲｅｎｅｗａｂｌｅＥｎｅｒｇｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙ，ＹｕｎｎａｎＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｋｕｎｍｉｎｇ６５００９２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＭａｘｉｍｕｍＰｏｗｅｒＰｏｉｎｔＴｒａｃｉｎｇｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｐｒｏｂｌｅｍｓｆｏｒｔｈｅｐｈｏｔ
ｏｖｏｌｔａｉｃｓｙｓｔｅｍ．Ｗｉｔｈｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｎｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｃｕｒｖｅｏｆｓｏｌａｒａｒｒａｙ，ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｓｏｍｅｏｆｔｈｅＭａｘｉ－ｍｕｍＰｏｗｅｒＰｏｉｎｔＴｒａｃｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓｗｅｒｅｅｎｕｍｅｒａｔｅｄａｎｄｔｈｅｍｅｒｉｔａｎｄｄｅｆｅｃｔｏｆｔｈｅｓｅｍｅｔｈｏｄｓｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｓｙｓｔｅｍ；ｍａｘｉｍｕｍｐｏｗｅｒｐｏｉｎｔｔｒａｃｉｎｇ
图１太阳能电池的Ｕ－Ｉ特性曲线图
Ｆｉｇ．１Ｖ－ＩｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＰＶａｒｒａｙ
输出电流Ｉ／Ａ
１０００Ｗ／ｍ２８００Ｗ／ｍ
６００Ｗ／ｍ４００Ｗ／ｍ２００Ｗ／ｍ
ＬＡＢＣＤＥ
Ｐｍａｘ
Ａ′Ｂ′Ｃ′Ｄ′Ｅ′
输出电压Ｕ／Ｖ
Ｕｍ
可再生能源
ＲｅｎｅｗａｂｌｅＥｎｅｒｇｙＲｅｓｏｕｒｃｅｓ
第２５卷第２期２００７年４月
Ｖｏｌ．２５Ｎｏ．２Ａｐｒ．２００７
图１为太阳能电池的Ｕ－Ｉ曲线图，其中曲线
Ｌ为负载特性曲线，它与伏安特性曲线的交点
（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ）即为光伏阵列的工作点［２］。如果最大限度地提高光伏阵列的发电效率，从电路的匹配角度看，就需要一个阻抗变换器。为了实现这一阻抗变化，即设法将光伏阵列的工作点移至光伏阵列伏安特性曲线的最大功率点Ａ′，Ｂ′，Ｃ′，Ｄ′，Ｅ′
。对于大多数太阳电池组件来说，温度保持固定值时，最大功率点基本在一根垂线的两侧，即在开路电压的（７８±２）％处。这样就可以把最大功率跟踪器简化为一个稳压器，来实现最大功率点的跟踪。但此法忽略了温度对开路电压的影响。以常规单晶硅太阳能电池而言，每当环境温度升高１℃时，其开路电压下降率约为０．３５％～０．４５％。这个因温度的变化而带来的能耗不容忽视，然而，这个问题却是恒定电压追踪法无法克服的。
２．２扰动观察法
在逆变器开始工作前，测定其开路电压，取开路电压的（７８±２）％处作为逆变器开始工作的跟踪电压Ｕｒｅｆ，这样逆变器开始工作就在最大功率点附近。当逆变器工作点稳定之后，给系统一个电压扰动△Ｕ，若此时逆变器输出功率的变化为△Ｐ，根据Ｐ－Ｕ特性曲线图（图２）可知，当△Ｐ／△Ｕ＝０，系统运行在最大功率点；当△Ｐ／△Ｕ＞０，系统运行在最大功率左边；当△Ｐ／△Ｕ＜０，系统运行在最大功率点右边。为了追踪到最大功率点，可以通过不断调节开关管的占空比Ｄ来增大或减小光伏阵列的输出电压，从而达到△Ｐ／△Ｕ＝０，来追踪到最大功率点。
２．３导纳微增法
