基于P-V特性曲线的光伏系统MPPT控制方法

叶建盈; 万威; 刘昭启; 李洲辰; 刘磊; 林波

doi:doi:10.19912/j.0254-0096.tynxb.2024-0759

欢迎来到能源电力期刊网！

English Version 读者登录期刊登录

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

基于P-V特性曲线的光伏系统MPPT控制方法

更新时间：2025-10-22

- 基于P-V特性曲线的光伏系统MPPT控制方法
- 暂无标题
- 太阳能学报 2025年46卷第9期页码：490-500
- 作者机构：
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：doi:10.19912/j.0254-0096.tynxb.2024-0759
  中图分类号： TM615
- 网络出版：2025-10-14，
  
  纸质出版：2025
- 稿件说明：
移动端阅览
叶建盈, 万威, 刘昭启, 等. 基于P-V特性曲线的光伏系统MPPT控制方法[J]. 太阳能学报, 2025,46(9):490-500.
叶建盈, 万威, 刘昭启, 等. 基于P-V特性曲线的光伏系统MPPT控制方法[J]. 太阳能学报, 2025,46(9):490-500. DOI： doi:10.19912/j.0254-0096.tynxb.2024-0759.

DOI：

摘要

为提高光伏发电系统的稳定性和效率

提出基于P-V特性曲线的最大功率点跟踪（MPPT）控制算法。该方法通过实时快速采集P-V特性曲线数据

精准控制并定位系统的最大功率点

避免频繁调整变换器占空比带来的系统稳定性问题。采用双BOOST变换器拓扑结构

主电路与P-V特性曲线采集电路相互配合

确保系统始终工作在最大功率点。通过理论推导和深入分析工作原理

设计双BOOST电路的关键参数。利用Matlab/Simulink进行电路建模、仿真与分析

并通过半实物硬件仿真验证16 kW光伏发电系统的MPPT算法。半实物实验结果表明

该方法能快速准确定位最大功率点

且对系统和负载影响小

有效提高了系统效率和稳定性。

Abstract

In order to improve the efficiency and stability of photovoltaic power generation systems

a maximum power point tracking （MPPT） control algorithm based on the characteristic curve is proposed. This method can accurately control and locate the maximum power point of the system by collecting characteristic curve data in real time

and avoids the system stability problem caused by frequently adjusting the duty cycle. The dual BOOST converter topology is adopted

where the main circuit and characteristic curve acquisition circuit cooperate with each other to ensure that the system always operates at the maximum power point. Through theoretical derivation and in-depth analysis of the working principle

the key parameters of the dual BOOST circuit are designed. The circuit modeling

simulation

and analysis are performed using Matlab/Simulink

and the MPPT algorithm for a 16 kW photovoltaic power generation system is verified through hardware-in-the-loop （HIL） simulation. The experimental results show that this method can quickly and accurately locate the maximum power point

with minimal impact on the system and load

effectively improving system efficiency and stability.

关键词

Keywords

references

解宝, 李萍宇, 苏绎仁, 等. 局部阴影下光伏阵列的最大功率点跟踪算法研究[J]. 太阳能学报, 2023, 44 (12): 47-52.

周睿, 徐良, 刘文浩, 等. 基于改进扰动观察法的光伏MPPT控制算法研究[J]. 电源技术, 2023, 47(3): 388-392.

陈景文, 张文倩, 李晓飞. 基于改进电导增量法的光伏MPPT控制[J]. 智慧电力, 2021, 49(9): 47-55.

RADIANTO D, SHOYAMA M.Improved incremental conductance based maximum power point tracking of photovoltaic system[J]. International journal on energy conversion IRECON, 2016, 4(5): 139-143.

贠武超. 基于鲸鱼粒子群融合算法的MPPT研究[J]. 电源技术, 2023, 47(10): 1351-1354.

盛四清, 陈玉良, 张晶晶. 基于差分进化人工蜂群算法的光伏最大功率跟踪策略研究[J]. 电力系统保护与控制, 2018, 46(11): 23-29.

李艳波, 李林宜, 刘维宇等. 基于TSO-MSMA算法在光伏系统MPPT中的研究[J]. 太阳能学报, 2023, 44 (8): 324-330.

SHI J Y, LING L T, XUE F, et al.Combining incremental conductance and firefly algorithm for tracking the global MPP of PV arrays[J]. Journal of renewable and sustainable energy, 2017, 9(2): 023501.

EL-HELW H M, MAGDY A, MAREI M I. A hybrid maximum power point tracking technique for partially shaded photovoltaic arrays[J]. IEEE access, 2017, 5: 11900-11908.

赵帅旗, 肖辉, 刘忠兵, 等. 基于CSA-IP&O的局部遮阴下光伏最大功率点追踪[J]. 电力系统保护与控制, 2020, 48 (5): 26-32.

宁平华, 张庆丰, 冯德仁, 等. 一种优化的光伏全局最大功率点追踪方法[J]. 电力系统保护与控制, 2021, 49(22): 152-160.

SELVAKUMAR S, MADHUSMITA M, KOODALSAMY C, et al.High-speed maximum power point tracking module for PV systems[J]. IEEE transactions on industrial electronics, 2019, 66(2): 1119-1129.

宁平华, 胡雪峰, 陈乐柱, 等. 基于电压-功率扫描的光伏多峰快速MPPT方法[J]. 电力系统及其自动化学报, 2019, 31(11): 23-30, 74.

章达宾, 朱其祥, 张家齐. 模糊控制的光伏发电MPPT系统设计[J]. 福州大学学报(自然科学版), 2018, 46(6): 906-910.

王志豪, 李自成, 王后能, 等. 基于RBF神经网络的光伏系统MPPT研究[J]. 电力系统保护与控制, 2020, 48(6): 85-91.

吴子牛, 孟润泉, 韩肖清. 基于改进多种群遗传算法的光伏阵列多峰值MPPT研究[J]. 电网与清洁能源, 2022, 38(8): 102-109.

刘宜罡, 邹应全, 张晓强, 等. 基于差分进化的光伏MPPT算法改进[J]. 太阳能学报, 2020, 41(6): 264-271.

姜萍, 栾艳军, 张伟, 等. 局部遮阴下基于改进PSO的多峰值MPPT研究[J]. 太阳能学报, 2021, 42(8): 140-145.

王利峥, 刘光宇. 基于简化蚁群算法的光伏MPPT跟踪控制[J]. 电源技术, 2020, 44(8): 1152-1155.

毛明轩, 许钊, 崔立闯, 等. 基于改进灰狼优化算法的光伏阵列多峰MPPT研究[J]. 太阳能学报, 2023, 44(3): 450-456.

张致用, 陈志聪, 吴丽君, 等. 利用改进布谷鸟优化算法的光伏全局MPPT方法[J]. 福州大学学报(自然科学版), 2024, 52(2): 139-146.

黄荣赓, 陈路遥. 基于蝙蝠与粒子群混合优化算法的光伏MPPT研究[J]. 电源技术, 2022, 46(3): 324-328.

吴志程, 江智军, 杨晓辉. 一种基于功率闭环控制的改进全局MPPT方法[J]. 电力系统保护与控制, 2018, 46(1): 57-62.

SATIF A, HLOU L, ELGOURI R.An improved perturb and observe maximum power point tracking algorithm for photovoltaic systems[C]//2018 Renewable Energies, Power Systems & Green Inclusive Economy (REPS-GIE). Casablanca, Morocco, 2018: 1-6.

任志玲, 毛奕栋. 基于改进黏菌算法的光伏多峰值MPPT控制[J]. 太阳能学报, 2024, 45 (2): 421-428.

吴玲, 张秀锦, 刘秋华, 等. 基于多元宇宙优化算法的光伏发电MPPT控制算法[J]. 太阳能学报, 2023, 44(9): 204-211.

浏览量

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

基于改进黏菌算法的光伏多峰值MPPT控制

基于IBWO-IP&O算法的光伏系统多峰MPPT研究

计及光伏渗透率的光伏发电系统并网模型稳定性分析

基于注意力机制的Bi-LSTM光伏发电超短期功率预测方法研究与实施

基于改进型INC的MPPT算法及实验验证