黄 勤，赵 靖，凌 睿，石国飞，袁宇龙

(重庆大学自动化学院，重庆 400030)

1 概述

太阳能光伏发电是新能源和可再生能源的重要组成部分，随着全球经济的发展，能源问题日益严重，光伏发电技术得到了快速发展[1]。为了能高效地利用光伏电池，需要对光伏阵列进行最大功率点跟踪(MPPT)控制，MPPT控制器设计亦成为光伏发电系统研究中的研究热点。电导增量(INC)法是一种应用较广的 MPPT控制方法。文献[2]提出了变步长INC的MPPT控制算法，给出步长改变的触发条件，在最大功率点(MPP)附近满足条件方程时以变步长进行跟踪，远离MPP时以较大定步长进行跟踪，使得系统能快速跟踪到MPP。但当光照强度下降较快时，由于dP/dV发生改变，导致以变步长进行跟踪的作用范围增大，使光照强度较低时的跟踪速度降低。针对这一问题，本文对步长改变的触发条件进行改进，并提出一种改进的变步长电导增量法。

2 变步长INC算法的改进

2.1 光伏电池模型和特性

根据厂家提供标准条件(光照强度S=1000 W/m2，温度 T=25°C)下电池板的测试参数:短路电流 Isc，开路电压Voc，最大工作点电流Im，最大工作点电压Vm，建立光伏电池工程用模型，光伏电池输出I-V特性如下[3-4]:

当光照强度或温度发生变化时，可以根据新的Isc-new、Voc-new、Im-new、Vm-new值，得到变化后的光伏电池模型:

其中，S、T分别为光伏电池的瞬时光照强度和温度；系数 a=0.0025/°C；c=0.00288/°C；系数 b采用优化后的参数值 b=0.1949+7.056×10−4×S。

本文采用50 W光伏电池板，其中，开路电压Voc、短路电流Is、最大工作点电压Vm、最大工作点电流Im分别取21.6 V、3.34 A、17.6 V、2.84 A，由式(1)～式(7)可得在25°C，光照强度1000 W/m2条件下光伏电池的特性曲线如图1所示。……