张 兵，杨子林*，郭亚男

(1.南阳农业职业学院机电工程学院，南阳 473000；2. 郑州经贸学院 智慧制造学院，郑州 450000)

0 引言

在一定的太阳辐照度和环境温度下，太阳电池可直接将太阳能转换成电能[1]，这种发电形式称为光伏发电。太阳电池在某一输出电压值时，其输出功率能达到最大值，光电转换效率达到最高，此时太阳电池中输出功率-电压曲线的工作点达到最高，此点被称为最大功率点[2]。根据太阳电池等效电路原理图，通过设计智能控制器来预测太阳电池可能达到的最大功率点输出，改变当前电路中的阻抗值，调整太阳电池输出功率-电压曲线的工作点，从而保持太阳电池一直运行在最大功率点附近，此工作过程被定义为最大功率点跟踪(maximum power point tracking，MPPT)[3]。

为提高光伏发电系统的发电效率，需使太阳电池的工作点保持在最大功率点附近。基于此，本文提出了一种基于自适应抗扰控制策略的太阳电池MPPT。根据太阳电池的特性在MATLAB/Simulink中建立太阳电池的仿真模型，对不同环境下的太阳电池输出特性进行建模和仿真，采用扩张状态观测器(ESO)观测太阳电池的电压和功率，预测其当前工作点与最大功率点的位置关系，自适应抗扰控制器会根据太阳电池的变化实时调整其工作点，从而实现对扰动的主动抑制，使太阳电池的工作点保持在最大功率点附近。

1 太阳电池仿真模型的建立与特性分析

1.1 光伏发电系统的原理结构

光伏发电的工作原理是利用光生伏特效应将太阳的辐射能量直接转换为电能。……