浅析光伏系统中MPPT控制算法

蒋川

摘 要：太阳能光伏发电研究中存在太阳能转换效率低的问题，国内外应用最为广泛的技术为最大功率点跟踪技术（MPPT）。本文首先分析了MPPT技术的基本工作原理，引出了其具有非线性化的特点，然后综述了国内外MPPT技术中的经典算法和最新智能算法的原理，并对算法的优劣势进行了分析，最后对光伏系统未来的发展趋势进行了展望。

关键词：光伏发电；最大功率追踪；太阳能发电；扰动观察法；群智能算法

中图分类号：TM615 文献标志码：A

0 引言

随着传统能源中化石燃料和石油资源的不断持续枯竭，同时传统能源对环境污染的日益加剧，可再生能源越来越受到学者们的关注。太阳能是最好的绿色能源之一，其具有广泛的覆盖范围、生态友好性、易于获取等特性，被学者们视为未来传统能源的最佳替代品。因此，如何提高太阳能的转换效率成了许多研究人员的重点。最大功率追踪技术（Maximum Power Point Tracking，MPPT）成了解决这一问题的关键技术。

1 最大功率点跟踪技术

最大功率点跟踪技术是通过将光伏阵列的外部负载阻抗和内部阻抗相匹配，使得光伏阵列输出最大功率的方法。传统的MPPT控制方法有扰动观察法、固定电压法、电导增量法等。随着智能算法的出现，控制方法出现了蚁群算法、萤火虫算法、人工蜂群算法等，本文综合介绍了这6种算法的基本原理及其优劣势。

1.1 MPPT技术的必要性

光伏发电系统输出功率可以看作是与温度和日照强度相关的非线性函数，其不仅受外界环境影响，还会随着外界负载的变化而改变。……