【深度解析】逆變器MPPT的作用、原理及算法

MPPT是逆變器非常核心的技術，MPPT電壓在進行光伏電站設計時一項非常關鍵的參數。
一、什么是MPPT?

圖1：單塊光伏組件的I-V、P-V曲線
上圖中，光伏組件的輸出電壓和電流遵循I-V曲線(綠色)、P-V曲線(藍色)，如果希望逆變器輸出的功率最大，就需要直流電壓運行在紅點所在的最大點，這個點就是最大功率點。假如最大功率點是550V，550V時功率是200W。此時，運行在520V時的功率約為190W，580V時約為185W，都沒有550V時的功率大。逆變器如果跟蹤不到550V，就損失了發電量，但不會對系統產生其他影響。

那為什么還要不斷跟蹤呢?因為這個曲線隨著光照強度、溫度 和 遮擋的不同在變化著，最大功率點也就在變化了，可能早上最大功率點電壓是560V，中午是520V，下午是550V，所以逆變器需要不斷地尋找這個最大功率點，也就是最大功率點跟蹤了，這樣才能保證全天的電池板能量都能最大化地輸出出來，不浪費太陽能資源。

在了解上述基本知識的基礎之上，我們再來聊一聊MPPT。

MPPT，即Maximum Power Point Tracking的簡稱，中文為“最大功率點跟蹤”，它是指逆變器根據外界不同的環境溫度、光照強度等特性來調節光伏陣列的輸出功率，使得光伏陣列始終輸出最大功率。

MPPT的作用是什么？
由于太陽能電池收到光強以及環境等外界因素的影響，其輸出功率是變化的，光強發出的電就多，帶MPPT最大功率跟蹤的逆變器就是為了充分的利用太陽能電池，使之運行在最大功率點。也就是說 在太陽輻射不變的情況下，有MPPT后的輸出功率會比有MPPT前的要高，這就是MPPT的作用所在。

舉個例子，假設MPPT還沒開始跟蹤，這時組件輸出電壓是500V，然后MPPT開始跟蹤之后，就開始通過內部的電路結構調節回路上的電阻，以改變組件輸出電壓，同時改變輸出電流，一直到輸出功率最大(假設是550V最大)，此后就不斷得跟蹤，這樣一來也就是說在太陽輻射不變的情況下，組件在550V的輸出電壓情況，輸出功率會比500V時要高，這就是MPPT的作用。

二、單個光伏組件的MPPT的影響因素
一般來說，輻照度、溫度變化對輸出功率的影響，最直接就體現在MPPT上，也就是說輻照度和溫度是影響MPPT的重要因素。
輻照度降低，光伏組件的輸出功率會降低；溫度升高，光伏組件的輸出功率會降低；

1、輻照度對MPPT的影響