优化光伏系统控制：变步长电导法与反馈线性化在MPPT中的应用

本文主要探讨了MPPT（Maximum Power Point Tracking，最大功率点跟踪）算法与输入输出反馈线性化控制技术在光伏发电系统中的应用。针对当前光伏发电系统中普遍存在的最大功率点跟踪控制技术，如固定电压法和增量电导法，它们在跟踪速度和精度方面存在不足的问题，作者提出了利用变步长电导增量法来改进MPPT控制策略。变步长电导增量法通过动态调整搜索步长，提高了系统对光照强度和温度变化的响应能力，从而实现更快速且精确的功率点追踪。 光伏系统中的一个重要组成部分是光伏逆变器，它负责将直流电转换为交流电并接入电网。为了有效管理电网电流和直流母线电压，文章引入了输入输出反馈线性化控制技术。这种技术通过线性化非线性的光伏系统模型，使得对功率因数和直流母线电压的控制可以采用统一的算法，简化了控制策略，并提高了控制精度。 在Matlab/Simulink这一强大的仿真平台上，作者对基于变步长电导增量法和输入输出反馈线性化控制的光伏发电系统进行了详细的建模仿真。实验结果显示，采用反馈线性化技术后，系统的抗扰动性能显著增强，即使面对日照强度和温度的变化，电网的功率因数也能保持稳定，避免了传统方法可能产生的不稳定效应。同时，变步长电导增量法优化了系统的动态响应和稳态特性，显著降低了电网电流的总谐波失真率，从而提高了整个光伏发电系统的效率和可靠性。 本文的研究为提高光伏发电系统的动态控制性能，特别是最大功率点跟踪控制和电网电压控制提供了有效的解决方案，对于提升光伏发电系统的整体效率和稳定性具有重要意义。通过结合这两种先进的控制技术，未来光伏发电系统有望更好地适应环境变化，减少能源损失，实现更加经济和环保的电力供应。