基于TSA-P&O混合算法的光伏多峰值MPPT控制

袁 清 ，赵 斌 ，，王 力 ，仓 啦 ，谭 恒 ，曾祥君

（1.长沙理工大学电气与信息工程学院，长沙 410114；2.西藏自治区能源研究示范中心，拉萨 850000）

在“碳达峰”、“碳中和”国家战略性减碳目标的指引下，大力发展可再生能源、逐步降低化石能源比重将是大势所趋。太阳能作为一种可再生清洁能源已经受到了广泛关注与使用。然而，目前太阳能发电效率仍然很低，且受天气、地理位置及组件匹配影响很大，尤其是云层、树木、建筑物、灰尘等遮挡造成的局部阴影会大大降低光伏发电效率[1]。因此，如何有效解决由于局部阴影等原因造成的光伏阵列失配而引起光伏发电效率低的技术难题，对提高光伏系统发电量至关重要[2]。

在均匀辐照条件下，光伏阵列输出的P-U特性曲线呈现为单峰形态，此时常规最大功率点跟踪MPPT（maximum power point tracking）控制算法，例如扰动观察法P&O（perturb and observe）、增量电导法INC（incremental conductance method）可有效地跟踪到全局最大功率点GMPP（global maximum power point）。其中，INC算法是P&O的一种派生方法，文献[3]指出INC算法受噪声干扰、传感器检测精度及控制器的采样误差影响很大。文献[4]提出了一种变步长INC算法，但从仿真结果来看，该方法仍然会在最大功率点MPP（maximum power point）处出现类似P&O的振荡现象。相比INC算法，P&O实现更为简单，对传感器精度要求不高，且可以通过调整步长来降低振荡。

当光伏阵列中某些组件受到局部遮阴时，受遮阴组件会由于旁路二极管的保护而停止对外输出电流，从而使得光伏阵列输出的P-U特性曲线呈现多峰形态，此时P&O和INC算法将难以准确跟踪到GMPP，从而造成能量损失。……