基于電導增量法的改進型MPPT控制策略

，， ，

（湖南工業大學 電氣與信息工程學院，湖南 株洲 412007）

1 研究背景

隨著全球化石能源的不斷減少，全球能源危機越來越嚴重，太陽能因為其清潔無污染，分布廣泛且取之不盡、用之不竭的特點，成為能源系統的一個重要補充部分[1]。作為光伏發電系統的基礎，光伏電池非常重要。然而，目前的光伏電池不僅造價昂貴，而且輸出特性受環境影響較大，為了盡量減少能源損耗，節約成本，提高光伏電池的利用率至關重要[2]。目前常用的提高光伏電池利用率的方法，有利用最大功率點跟蹤（maximum power point tracking，MPPT）算法、提高光伏材料效率、優化光伏陣列結構及位置等。利用MPPT算法是最經濟的方式，為了使能源利用率最高，MPPT算法已經成為光伏發電系統不可或缺的一部分[3]。

文獻[4]采用恒定電壓法進行MPPT，其優點在于追蹤速度較快，控制成本較低，算法結構較簡單且易于實現，追蹤到MPP（maximum power point）后沒有振蕩，穩態曲線平穩。其缺點是跟蹤的MPP值較小，誤差較大，控制精度較差。文獻[5]給出一種光伏MPPT變加速擾動觀察法，此方法為自尋優過程，算法簡單易行。然而在實際應用中若步長選取不當會在MPP處產生振蕩，且若外界光強變化較大時，可能會導致誤判。文獻[6]給出了一種變步長電導增量法（incremental conductance，INC），其 在MPP附近收斂效果較好，但步長不固定且步長始終不為零，在尋優的過程中可能會導致振蕩，且跟蹤時間較長，效率較低。文獻[7-8]提出的粒子群（particle swarm optimization，PSO）算法，在MPP附近能夠穩定收斂，穩態精度較好，但是需要多次迭代，跟蹤時間較長，性能不佳?！?br>