MPPT アルゴリズム

MATLAB と Simulink を用いて太陽光システムのための最大電力点追従アルゴリズムを実装

最大電力点追従 (MPPT) は、太陽光 (PV) インバーターに実装されるアルゴリズムで、太陽光アレイでのインピーダンスを継続的に調整し、変化する日射強度、温度、負荷などさまざまな条件で、PV パネルの最大電力点またその付近で PV システムの動作を保ちます。

太陽光インバーターを開発するエンジニアは、PV システムでの発電を最大化するよう MPPT アルゴリズムを実装します。以下に示す ように、アルゴリズムは、電圧を制御して、システムが電源電圧曲線上の「最大電力点」 (または最大電圧) で動作するようにします。

MPPT アルゴリズムは、通常 PV システムの制御設計に使用されます。アルゴリズムは、可変放射照度(太陽光)や温度などの要因を考慮して、PV システムが常に最大電力を発電させるようにします。

太陽光システムの I-V および P-V 特性を持つ電圧曲線

最も一般的な 3 つの MPPT アルゴリズムが次になります。

  1. Perturbation and observation (P&O):このアルゴリズムは電力を最大にするため電圧を摂動します。このアルゴリズムには高度かつより最適化されたバリアントがいくつかありますが、標準的な P&O MPPT アルゴリズムは以下になります。

標準 P&O アルゴリズム

  1. Incremental conductance:以下のこのアルゴリズムは、PV システムの加算コンダクタンスと即時コンダクタンスを比較します。結果に応じて、最大電力点 (MPP) に達するまで電圧を増減します。P&O アルゴリズムと違って、MPP に達すると電圧は一定になります。。

Incremental conductance アルゴリズム

  1. Fractional open-circuit voltage:このアルゴリズムでは、最大電力点の電圧は常に開回路電圧の一定比率であるという原則に基づいています。太陽光アレイのセルでの開回路の電圧は、コントローラーの入力として計測され使用されます。
  2. MATLAB® および Simulink® を、これらのアルゴリズムを実装するプラットフォームとして使用できます。

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