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0 引言

光伏电池的输出P-V特性是一条以最大功率为极值的曲线。传统的扰动观察法(perturbation observation,P&O)和电导增量法(incremental conductance,INC)均是以dP/dV=0为系统是否工作在最大功率点的判据。这两种方法本质相同，仅在算法上有所区别。它们主要的缺陷是搜索步长难以适应跟踪速度与控制精度之间的矛盾，稳定时工作点始终处在振荡状态，当外界条件突变时，系统还可能出现误判。

文献[1]～[2]分别对变步长INC和变步长P&O进行了研究，在跟踪速度和减小振荡方面均有改善，但无法避免误判问题。文献[3]提出了一种功率预测的P&O。该方法能有效避免误判，但无法兼顾跟踪速度与精度。本文结合功率预测的思路，提出了一种变步长和电流预测的INC。仿真和试验证明,该方法能有效避免误判，在响应速度和抑制振荡方面也有良好的表现。

1 光伏电池的数学模型

光伏电池受辐照度和温度的影响，其特性曲线会随时发生漂移，系统表现出强非线性和时变性特点。光伏电池数学模型的通式可以表示为：

(1)

式中：IL为电池输出电流；UL为输出电压；Isc为短路电流；IDO为饱和电流；q为电荷常数；A为P-N结系数；K为玻尔兹曼常数；T为电池绝对温度；Rsh为旁漏电阻；RS为串联电阻[4-5]。

式(1)为超越方程，且ISC、IDO等参数随温度与辐照度变化而变化，方程求解十分困难，甚至很难得出精确的模型。采用通过数学模型的实时计算来实现最大功率跟踪是很难取得满意效果的。……