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不同光照条件下最大功率点跟踪算法的性能分析

DOI：10.14710/ijred.6.1.65-74 期刊：International Journal of Renewable Energy Development 出版年份：2017 更新时间：2025-09-23 15:23:52
摘要： 光伏（PV）系统是可靠的替代能源之一，其在能源领域的贡献正快速增长。光伏系统的性能取决于太阳辐照度，而该参数会随昼夜、季节和年份不断变化。最大的挑战在于如何在辐照度波动条件下从光伏阵列获取最大功率。最大功率点跟踪（MPPT）控制器与跟踪算法相结合，将成为驱动光伏系统运行于最大功率点（MPP）的核心要素。本文建立了仿真模型，针对10.2千瓦光伏阵列在不同辐照度条件下，对比分析了扰动观察法、增量电导法、极值搜索控制法和模糊逻辑控制器等MPPT算法的运行结果，从收敛速度和最大功率点跟踪效率两方面对结果进行了评估。
作者： Bhukya Krishna Naick，Tarun Kumar Chatterjee，Kalyan Chatterjee
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

分析和比较四种MPPT算法（扰动观察法、增量电导法、SGESC和模糊逻辑控制）在辐照度变化条件下对10.2kW光伏阵列的跟踪效率和收敛速率的性能表现。

研究成果

基于模糊逻辑控制（FLC）的最大功率点跟踪（MPPT）控制器被证实效率最高，在辐照度变化条件下能快速追踪最大功率点且振荡最小。虽然扰动观察法（P&O）更简单，但存在振荡现象；增量电导法（INC）响应较慢；滑模广义扩展状态控制器（SGESC）虽振荡减小但结构复杂。研究结果表明，对于需要光伏系统快速精准MPPT的应用场景，FLC是首选方法。

研究不足

该研究仅基于模拟，未在实际系统上进行实验验证。其假设了理想条件，未考虑实际因素（如局部阴影、超出模拟范围的温度变化或硬件缺陷）。由于噪声和元件容差的影响，算法在实际应用中的性能可能有所不同。

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