第36卷第1期
计算机仿真2019年1月文章编号:1006-9348(2019)01-0117-05
光伏发电系统并网供电最大功率点跟踪控制
李欣月，许军
(西安科技大学电气与控制工程学院，陕西西安710054)
摘要：太阳光照强度的发散性和随意性使得光伏电池自然转换效率普遍低下，为了降低成本及提高太阳能利用率，对光伏阵列进行最大功率点跟踪(MPPT)控制。针对传统扰动观察算法最大功率点跟踪由于固定步长产生的系统振荡和响应速度差的问题，提出了一种变步长的新型电导增量控制算法，通过最优化寻优思想加快搜索速度找到最大功率点。建立了以Boost 电路为核心的两级式并网逆变结构光伏发电系统MPPT的仿真模型。通过Matlab对传统的扰动观测法和改进后的新型电导增量法进行了MPPT的仿真。结果表明，改进后的变步长电导增量法在系统振荡和调节时间上都优于扰动观测法，更加快速跟踪最大功率点，使输岀功率精准的稳定于固定值。
关键词：光伏电池;输岀特性;最大功率跟踪;仿真模型
中图分类号:TM615文献标识码：B
Maximum Power Point Tracking Control of Grid Connected
Photovoltaic Power Generation System
LI Xin-yue,XU Jun
(College of Electrical and Control Engineering,Xi'an University of Scienceand Technology,Xi'an Shanxi710054,China) ABSTRACT:The sun light intensity divergence and randomness make photovoltaic cells natural conversion efficiency generally low.In order to reduce the cost and improve the solar energy utilization,the maximum power point track-ing(MPPT)control of PV arrays is required.In order to solve the problem of system oscillation and poor response speed due to the fixed step size in the traditional perturbation observation method,a new variable step size incremen-tal conductance control algorithm with variable step size was proposed to improve the search speed by optimizing the optimization idea.A simulation model of two stage grid-connected photovoltaic system MPPT with Boost circuit as the core was established.The MPPT simulation of the traditional perturbation observation method and the improved new conductance increment method were simulated through Matlab.The results show that the improved variable step con-ductance increment method is superior to the perturbation observation method in system oscillation and regulation time,and it can track the maximum power point more quickly,and make the output power accurate and stable at a fixed value.
KEYWORDS:Photovoltaic cell；Output features；Maximum power point tracking；Simulation model
1引言
当今全球都面临着环境污染和能源短缺的危机,太阳能作为一种新型能源得到了广泛关注。光伏发电系统既可分散供电，也可并网运行，应用几乎不受地域条件的限制，具有清洁无污染、无噪声、维护简单、使用寿命长、资源丰富等优点,所以备受亲睐，成为21世纪的主要发展能源⑴。
光伏电池利用光伏效应直接把太阳能转变成电能，是一种非线性电源。目前受原材料和电池自身内部特性影响，光伏电池的光电转换效率普遍低下，所以提高光伏电池转换效
收稿日期=2017-06-19修回日期；2017-08-06率就成为光伏产业的研究热点。光伏电池的转化效率除内因自身特性影响外，还受到温度、辐射强度以及负载是否匹配等外因作用。在不断变化的外界环境中，光伏电池的输出特性将会稳定于一个不同且唯一的最大功率点。因此为了提高光伏产业的经济效益，使输出功率达到最高，需通过了解光伏电池的输出特性获得有效的控制策略.促使光伏电池能够实时运行于最大功率点上,这一技术就是最大功率点跟踪(MPPT)控制技术。
目前光伏电池最大功率点跟踪技术最常用的方法有扰动观察法和电导增量法，文献［2］采用了扰动观察法,此方法算法简单，硬件成本低，不过易发生振荡和误判问题。文献
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