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在光伏发电系统中，逆变器扮演着将太阳能板产生的直流电转化为交流电的关键角色。MPPT（MaximumPowerPointTracking，最大功率点跟踪）技术是提升光伏发电效率的重要手段。让我们深入探讨光伏逆变器中的MPPT技术原理及其对发电效率的影响。
MPPT技术，正如其名，旨在在不同光照强度和温度条件下，通过调整逆变器的输出电压和电流，确保光伏组件始终运行在最大功率点，从而实现光伏发电系统的最大功率输出。可以将MPPT技术类比为一个智能“指挥家”，根据环境变化实时调整光伏系统的工作状态，以达到最佳发电效果。
最大功率跟踪(MPPT)控制的目标是实现光伏电池的最大功率输出。这一过程是一个动态优化过程，通过检测当前光伏电池输出电压U与电流I，得到当前功率值，然后与前一时刻的功率值比较，取两者中较大的值；在下一个周期，重复这一过程，即可实现MPPT控制。
MPPT技术的核心在于控制算法，常见的算法包括恒电压跟踪法、扰动观察法、增量电导法以及模糊控制法等。其中，恒电压跟踪法工作原理是：在固定温度下，光伏电池的最大功率点分布在垂直线两侧，只需找到特定电压Um，并控制光伏电池使其输出恒定在此电压即可。该方法控制简单，可靠性高，能提高光伏电池20%的效率，但忽略环境温度对输出电压的影响。扰动观察法通过给定的电压扰动信号，测量功率变化并与扰动前比较，确定正确方向进行扰动，优点是结构简单、参数少，但初始值和跟踪步长的选择影响精度和速度，且在最大功率点附近可能引起振荡，降低效率。增量电导法通过判断工作点电压与最大功率点之间的关系，避免了盲目性，提高了效率。模糊控制法则是一种非线性智能控制方法，通过模糊逻辑处理输入量，实现最大功率跟踪控制，提高精确度。
采用MPPT技术的光伏逆变器显著提高了发电效率。通过实时调整光伏组件的工作电压，MPPT技术使光伏系统在不同光照强度和温度条件下始终保持在最大功率点附近运行，有效提高了发电效率，比传统逆变器提高10%至20%。
光伏逆变器的基本电路构成主要包括输入电路、输出电路、主逆变开关电路、控制电路、辅助电路和保护电路。输入电路为逆变电路提供稳定直流电压。主逆变电路是核心，通过电力电子开关的控制实现直流电转换为交流电的功能，分为隔离式和非隔离式。输出电路则负责修正、补偿和调理主逆变电路输出的交流电波形、频率、电压和电流。控制电路提供一系列控制脉冲，配合主逆变电路完成逆变过程。辅助电路将输入电压转换为适合控制电路工作的直流电压，并包含检测电路。保护电路则对输入和输出进行过欠压、过流、短路和孤岛保护。
逆变器的转换过程通过半导体功率开关器件在控制电路的作用下完成，以极快的速度开关，将直流电转换为交流电。三相并网型逆变器电路原理主要是电流源型逆变器，其电路分为主电路和微处理器电路两个部分，主电路负责DC-DC-AC变换和逆变过程，而微处理器电路则负责系统并网控制，实现交流电压值、波形、相位等维持在规定范围内，完成电压、相位实时监测、电流相位反馈控制、光伏方阵最大功率跟踪以及实时正弦波脉宽调制信号发生。
金融界2024年11月12日消息，国家知识产权局信息显示，新华三信息技术有限公司申请一项名为“光伏逆变器控制装置、方法、电子设备及存储介质”的专利，公开号CN118920614A，申请日期为2024年9月。
专利摘要显示，本公开提供一种光伏逆变器控制装置、方法、电子设备及存储介质，涉及逆变器技术领域。该装置包括：采集单元，用于采集瞬时母线电压、有功电流分量、无功电流分量、有功电压分量以及无功电压分量；母线电压控制单元，用于确定有功电流扰动量；计算单元，用于计算参考有功电流和参考无功电流；求和单元，用于将有功电流扰动量与参考有功电流叠加，得目标参考有功电流；脉冲调制单元，用于基于目标参考有功电流和参考无功电流，生成调制信号，以便控制直流母线的电压。本公开实施例提供的方案，能够在逆变电路输出功率发生变化的情况下，保持母线电压的稳定输出，从而保证光伏逆变器的稳定运行。
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