刘 洋， 杜玉晓， 蔡梦婷， 唐雄民

（1.广东工业大学自动化学院，广州510006；2.中国电子科技集团公司第七研究所，广州510000）

0 引 言

太阳能是一种绿色、环保、可再生的能源。为充分利用太阳能，提高光伏发电系统的能量转换效率，通常采用最大功率点跟踪（Maximum Power Point Tracking，MPPT）的控制策略［1］。在电气工程及其自动化专业的本科教学过程中，按照新工科的要求，不仅要让学生理解和掌握最大功率点跟踪的基本概念、原理和方法，还要进一步启发学生开展应用，尝试算法改进和仿真研究，开展实验设计与验证，培养学生的综合应用和实践能力。

传统的MPPT方法包括恒定电压法、电导增量法和扰动观察法［1］。但其跟踪性能受到光照强度变化的影响。对此国内外专家学者提出了一些改进方案：文献［2］中基于扰动观察法提出一种调整步长的功率预测算法，但调整步长系数的算法比较复杂。文献［3］中采用扰动步长自寻优化方法来改进传统的电压扰动法，但步长实时调整会引起震荡。文献［4］中提出了一种基于改进型变步长电导增量法的MPPT算法，但变步长因子选择依赖于设计人员的经验。文献［5］中将扰动观察法和二次插值法相结合提出一种更准确的MPPT方法，但插值法的参数设计存在不确定性。文献［6］通过间隔半周期采样进行功率预测，结合变步长扰动观察法进行MPPT控制，这对系统的快速计算能力有很高的要求。还有学者采用模糊控制［7］、遗传算法［8］、量子粒子群算法［9］、集合智能算法［10］和对比估计法［11］等来提高MPPT跟踪性能，但算法比较复杂，对硬件要求较高，对本科生的学习也存在一定难度。……