量子粒子群算法的MPPT技术

南京熊猫电子股份有限公司 胡 鹏 周 涛

由于可再生能源深受环境、气候等外部因素影响，作为光伏转换的重要组成部分，当光伏电池发生局部遮挡时，就会伴随出现其特性曲线的多峰值现象。对于该类情况，传统的电导增量法（incremental conductance,IC）、扰动与观察算法（perturb and observe,P&O）容易误追踪到局部最大功率点（local peak,LP），导致效率降低。所以，为了能够准确追踪到全局最大功率点（global peak,GP），从而保证转换效率，本文提出一种基于量子粒子群算法的最大功率点跟踪技术（maximum power point tracking technique,MPPT）。通过搭建Matlab仿真，其结果表明该算法不仅能跟踪到GP，而且能有效地减小稳态振荡。

在太阳能阵列中，如果出现至少一个光伏电池被遮挡的情况，即属于遮阴现象，若光伏阵列对此没有一些有效的应对保护措施，就会导致光伏系统整体功率的下降，并且受遮挡电池所在的光伏组件会成为负载而消耗功率。当因此消耗的功率过多时，会造成该组件局部温度过高，甚至导致组件毁坏。

为了尽可能地避免上述问题，可通过给太阳能阵列外接旁路二极管的方法进行解决。旁路二极管的工作逻辑设计如下：当太阳能阵列的电流未超过被遮挡电池的短路电流Isc时，受遮挡电池所在支路的旁路二极管不导通；否则，旁路二极管导通，使得电流不从受遮挡的组件上流过，从而降低由此引起的功率消耗。上述外接旁路二极管，在光照强度均匀照射下不起作用，但是，在受到不均匀光照强度照射时，由于旁路二极管的导通，便会造成太阳能阵列的特性曲线出现多峰值现象。……