凌六一

(安徽理工大学 电气与信息工程学院，安徽 淮南232001)

能源短缺和环境污染己成为制约人类社会可持续发展的两大重要因素，大力发展新的可替代能源己成为当务之急。光伏发电作为一种新的电能生产方式，以其无污染、安全、资源丰富、分布广泛等特点显示出广阔的发展空间和应用前景。为了充分提高光伏发电系统的能量转化效率，必须采用适当的最大功率点跟踪MPPT(Maximum Power Point Tracking)算法控制光伏发电变换器，使系统保持运行在光伏阵列最大功率点附近。常用的光伏阵列最大功率点跟踪算法包括固定电压法[1]、扰动观察法[1-3]、爬山法[4]和导纳增量法[5]等，但这些方法在实际使用中存在不同的缺点，跟踪效果不理想、硬件实现复杂。由于光伏阵列具体的数学模型不明确，无法掌握环境温度和日照强度的变化规律，使得跟踪系统存在较高的复杂性和模糊性。为此，本系统运用模糊自寻优方法来实现光伏阵列最大功率点的跟踪。

1 光伏电池特性

目前光伏系统中使用的太阳能电池多为硅太阳电池，参考文献[6]给出了其输出电压、电流的关系方程：

式中，IL为光生电流；IO为反向饱和电流；q为单位电荷(1.6×10-19)；A为理想因子， 一般介于 1～2之间；K为波尔兹曼常数 (1.38×10-23)；T为光伏电池温度；U为光伏电池输出电压；Rs为光伏电池等效串联电阻；Rsh为光伏电池等效并联电阻。

光伏电池阵列输出具有明显的非线性特征，图1所示为光伏电池的输出功率-电压(P-U)曲线。由图1可见，光伏电池输出功率受光照强度S及电池温度的影响较大。……