王长云+李春兰+曹成帅+汪泽

摘 要： 最大功率点跟踪在光伏阵列工作时发挥着重要作用，针对目前采用的最大功率点跟踪算法均需要计算功率，提出了一种无电压传感器的改进型控制策略。该方法基于DC?DC变换器输入电流的控制，通过变步长调节实现占空比自寻优，使光伏阵列输出最大功率，算法实现过程不需要功率计算。最后通过仿真对该方法进行验证和测试，结果表明，该方法能准确实现最大功率跟踪，同时动态响应特性和稳定性也较好。

关键词： 光伏阵列； 最大功率点跟踪； 控制策略； 自寻优

中图分类号： TN820.4?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2017）18?0135?04

Study on photovoltaic MPPT without voltage sensor

WANG Changyun， LI Chunlan， CAO Chengshuai， WANG Ze

（College of Mechanical Engineering and Traffic， Xinjiang Agricultural University， Urumqi 830052， China）

Abstract： Maximum power point tracking （MPPT） plays an important role in PV array working. The power need be calculated in available MPPT algorithms， therefore an improved control strategy without any voltage sensor is presented. The method， on the basis of the control of input current of DC?DC converter， realizes the self?optimization of duty cycle by means of step size varying， and makes the PV array output maximum power， by which the power needn′t be calculated in algorithm realization process. The method was tested and verified with simulation. The simulation results show that the method can realize the maximum power tracking accurately， and has perfect dynamic response characteristic and stability.

Keywords： PV array； MPPT； control strategy； self?optimization

0 引 言

随着分布式电源发电技术的发展，光伏发电得到大规模的应用。相应的，光伏阵列控制技术成为了研究热点，而最大功率点跟踪（MPPT）技术因其可以提高光伏阵列的工作效率，得到了广泛关注。目前常用的MPPT技术主要有恒定电压法[1]、扰动观察法[2]和电导增量法[3]。恒定电压法控制策略简单易于实现，但其在外界条件变化后功率曲线会发生偏移，而无法工作在最大功率点（MPP）。扰动观察法概念清晰，简单可靠，但控制精度与响应速度存在矛盾。电导增量法需要高速的A/D采样，对硬件要求较高，实现较为困难，外界条件突变时，还可能误判。为此有研究提出包括模糊控制[4?5]、自寻优控制[6]等的改进方法。采用模糊控制对上述方法改进可以一定程度上优化策略，但跟踪效果与模糊表的选择有关，模糊表制定的优劣很大程度上取决于设计者的经验。……