基于改进受限控制集模型预测控制（iRCS-MPC）的光伏组件最大功率点跟踪

摘要： 本文提出了一种基于改进受限控制集模型预测控制(iRCS-MPC)技术的光伏组件鲁棒两阶段最大功率点跟踪(MPPT)系统。该研究从两方面进行改进：通过为不同工况采用三种差异化步长来优化传统P&O算法，以及改进传统MPC算法。改进的MPC算法采用单步预测时域，通过直接向变换器开关施加控制脉冲，既降低了计算负荷又实现了最大功率点(MPP)的快速跟踪。针对不同环境场景的计算机辅助实验结果表明：与传统方法(常规P&O+MPC)相比，在严苛环境条件下光伏功率和电感电流的超调与欠调分别降低了68%和35%。此外，该系统达到稳态所需的调节时间显著缩短。所提解决方案的可行性已通过MATLAB/Simulink仿真和硬件实验验证。