基于改进扰动观察法的光伏系统MPPT研究

郭昆丽，闫 东，付建哲

(西安工程大学电子信息学院新能源研究所，陕西 西安 710600)

光伏发电因其资源丰富且对环境友好受到广泛的关注，然而光伏电池属于非线性装置，受到光照强度、温度等外界环境的影响，输出功率时刻都在发生改变[1]。为了在一定的限定条件下提高光伏电池对能量的转换效率，降低光伏发电产品的制造成本，使得光伏阵列输出最大功率，就需要运用一些算法对其进行跟踪[2]。当前的主要算法有扰动观察法、模糊控制法、粒子群算法等，但是每种算法都有优缺点，需要选择合适的方法用于最大功率追踪(MPPT)[3-7]。

文献[8]提出一种自适应扰动观察法用于最大功率追踪，对于光伏电池输出功率的变化，不断调整电压扰动值，追踪花费时间少，到达稳态时震荡小，动态性能和稳态性能优越，但是采样过程增加了低通滤波器，系统工作较为复杂。文献[9]将扰动观察法和电导增量法结合追踪最大功率，追踪最大功率花费时间短，但其两级步长的选取应相匹配，否则难以保证稳态性能。文献[10]将恒定电压法和变步长电导增量法相结合的算法用于MPPT，追踪速度快，但是稳态震荡大。

针对以上问题本文提出一种将恒定电压法、扰动观察法、电导增量法三种算法相结合的改进算法用于最大功率追踪，避免了恒定电压法容易受到外界环境的影响难以追踪到最大功率的缺点，同时又兼具扰动观察法易于实现，电导增量法稳态震荡较小的特点，有效解决扰动观察法跟踪速度和稳态精度之间的矛盾，降低了光伏发电产品的成本。……