簡介
光伏發電作為一種可再生的清潔能源，已成為分散式發電系統的重要組成部分。當前，光伏系統的研究主要集中在變換器的拓撲結構、最大功率點追蹤(maximum power point tracking，MPPT)算法及併網發電等方面。實驗研究發現，光伏系統輸出功率採樣周期設計不合理，也會嚴重影響系統的性能。一方面光伏系統最大功率點(maximumpower point，MPP)受環境因素影響很大，表現出很大的隨機性；另一方面，在實現MPPT過程中，變換器在每一次擾動之後，其輸出要經歷一個振盪過程，振盪時間受環境參數、系統參數及擾動幅度影響。輸出功率採樣周期太大會導致MPPT算法持續誤判，系統始終不能收斂到最大功率點處。而採樣周期過小，則採樣數據為暫態值，導致系統嚴重振盪，功率損失較為嚴重。因而，輸出功率採樣周期的選擇對採樣數據的正確性及MPPT算法的性能有重要的影響。然而，光伏系統輸出功率採樣周期作用機理及其數學模型等相關內容，相關期刊文獻尚未報導。
MPPT輸出功率採樣周期的選擇
功率周期 功率周期由反饋控制理論可知，當系統經過調整時間T之後，系統輸出基本達到穩定，T表達式為
功率周期 功率周期 功率周期 功率周期 功率周期 功率周期式中=△P/ (2|△PI)。為分析系統動態特性,由反饋控制理論可知，一般將作為一個系統暫態過程結束的參考指標。當《0.03時，認為暫態過程結束。為使MPPT算法不受固有暫態振盪特性的影響，則採樣周期Ta需滿足：Ta》T。需要強調，本式是系統輸出功率採樣周期設計的約束條件，並不是光伏變換器的開關周期的約束條件。光伏變換器的開關周期由系統其它參數性能指標決定。
若考慮Boost變換器電容Ci及電感L寄生電阻RCi和RL的影響，則阻尼係數為
功率周期通過分析可知，寄生參數RCi和RL對阻尼係數的影響很小，其相當於引入一個高頻零點，因此對採樣周期Ta和MPPT算法無影響，可忽略。
功率周期 功率周期 功率周期光伏系統的功率輸出要經歷一個振盪過程，其振盪時間由兩方面因素制約：系統固有參數L、Ci和最大功率點等效阻抗RMPP。為採樣到數據的可靠性，必須保證採樣時間Ta滿足式Ta》T；同時為保證MPPT算法可靠性、光伏系統能快速收斂到最大功率點及系統的輸入輸出動態回響指標，採樣周期在滿足式Ta》T的基礎上，又不能太大。因此要綜合考慮採樣周期Ta的設計，通過分析和後面的仿真實驗研究分析發現，光伏系統採樣周期比較合理的選擇是：Ta=2~5T。
