基于二次插值的光伏MPPT改进算法研究

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1、基于二次插值的光伏MPPT改进算法研究**基金项目：河南省高等学校重点科研项目（16A120018）；河南省科技厅科技攻关项目（152102210242）；河南省高等学校重点科研项目（17A120014）辛小南1，李航宇1，程志平1，武杰2（1．电气工程学院，郑州大学，郑州450001；2．郑州供电公司，河郑州450001）摘要：为了提高光伏电池最大功率跟踪（MaximumPowerPointTracking，MPPT）的跟踪速度，减小稳态波动，提出一种将拉格朗日二次插值与电导增量法相结合的MPPT算法。首先，分析了光伏电池的输出特性以及定步长电导增量法的跟踪原理和优缺点

2、；在此基础上，基于拉格朗日二次插值，对定步长电导增量法进行优化，并分析了步长对该方法的稳态误差和跟踪速度的影响；为消除这一影响，提出了二次插值与变步长电导增量法相结合的MPPT算法。仿真结果表明，拉格朗日二次插值和变步长电导增量法相结合的MPPT算法可以迅速稳定地响应外部环境的变化，有效地解决了MPPT跟踪速度与稳态波动之间的矛盾。关键词：最大功率跟踪；二次插值；变步长；电导增量法中图分类号：TK914文献标识码：A文章编号：1001-1390（2017）21-0000-00ResearchonphotovoltaicMPPTimprovedalgorithmbasedo

3、nlagrangequadraticinterpolationmethodXinXiaonan1,LiHangyu1,ChengZhiping1,WuJie2(1.CollegeofElectricEngineering,ZhengzhouUniversity,Zhengzhou450001,China.;2.ZhengzhouPowerSupplyCompany,Zhengzhou450001,China)Abstract：InordertoimprovethetrackingspeedandreducethesteadysurgeofphotovoltaicMPPT,

4、aMPPTalgorithmisintroducedinthispaper,whichisbasedonLagrangequadraticinterpolationandconductanceincrementmethod.TheOutputoutputCharacteristicscharacteristicsofphotovoltaiccellandthetrackingprincipleoffixed-stepconductanceincrementmethodarefirstlyanalyzed.Basedonthis,thefixed-stepconductan

5、ceincrementmethodisoptimizedbyusingLagrangequadraticinterpolation,andtheinfluenceofselectedsteponthismothedmethodisrevealed.Toeliminatetheinfluence,aMPPTalgorithmcombinedLagrangequadraticinterpolationwithvariable-stepconductanceincrementmethodisproposed.Simulationresultsshowthattheimprove

6、dMPPTalgorithmcanrespondtotheexternalenvironmentchangerapidlyandsteadilyandresolvethecontradictionoftrackingspeedandsteadysurgeeffectivelyduringtheprocessofMPPT.Keywords：maximumpowerpointtracking(MPPT),Lagrangequadraticinterpolation,variable-step,conductanceincrementmethod0引言作为一种清洁、安全、取之不

7、尽用之不竭的绿色新能源，太阳能对于解决环境污染、能源短缺等世界问题起着重要作用[1-3]。光伏发电作为太阳能利用的主要方式，也越来越受到人们的关注[4]。然而，由于太阳能的波动性和随机性较大，其输出受光照和温度的影响不断变化，使得光电转化效率很低。为了充分利用光能，提高光电转化效率，对光伏系统进行最大功率跟踪势在必行[5]。目前，国内外学者对光伏系统的最大功率跟踪控制进行了大量的研究。文献[6]提出基于恒定电压法的变步长滞环控制法，通过分析光伏电池受光照强度的影响和在最大功率点附近的功率特性确定了电压扰动步长值，减小了光照变化