擾動觀察法原理

擾動觀察法(Perturb and Observe algorithms, P&O），是一種試錯性算法，工作原理為：在一個周期內，對光伏電池輸出電壓以預先設置的擾動步長和頻率進行擾動，通過計算得到擾動后的功率值同上次擾動后的輸出功率值做對比來判斷下一次擾動方向。流程圖和工作原理示意圖如圖。


具體控制為：
1）施加擾動U+若P>0，體現在圖 3-6 中工作點由 A 點向 B 點，即此時工作點在 Um點左側位置，此時繼續按照原方向擾動即可追蹤到最大功率點。
2）施加擾動U+若P<0，體現在圖 3-6 中工作點由 C 點向右側移動，即此時工作在 Um點右側位置，此時需要按原方向的反方向繼續擾動即可達到 Um點。
3）施加擾動U-若P>0，此時工作在右側遠離最大功率點處向 C 點移動，此時維持原擾動方向不變繼續擾動即可達到 Um點。
4）施加擾動U-若P<0，圖 3-6 中由工作點 B 到工作點 A，此時工作點在Um點左側位置，需要按照原擾動方向的反方向擾動即可跟蹤到最大值點。
按照此步驟，一直進行到再次施加擾動后輸出功率基本保持不變，即前后兩次采樣並計算得到的輸出功率之差絕對值小於一個接近於 0 的正數，這時表明已經跟蹤到最大功率點。
在這個過程中，只需要采集光伏電池板的輸出電壓和電流，因此擾動觀察法的控制過程比較簡單。但是這種方法在追蹤到最大功率點后還會有一段時間的擾動，也就是上面說的再次施加擾動，因此這種算法很難兼顧快速性和穩定性。