基于切线角的光伏变步长最大功率跟踪控制策略

传统变步长算法常以光伏P-U曲线的导数P′（u）作为决定扰动步长的直接参数。由于P′（u）曲线在最大功率点两侧的数学特性差异较大，该算法的最大步长和速度因子较难确定且容易产生收敛死区。文中提出了一种基于光伏P-U曲线切线角的变步长最大功率跟踪控制策略。首先对P′（u）取反正切值，统一算法在最大功率点两侧的跟踪特性。然后利用余弦函数对它进行归一化，有效降低最大步长的设计及调试难度。文章进一步提出了新的速度因子，并用达朗贝尔判别法证明了新算法的收敛性，同时求解出最大步长的理论收敛范围。与传统算法不同，新方法的步长变化率是关于最大功率点距离的单调减函数，它具有更快的收敛速度。仿真和实验结果证明，新方法具有较快的跟踪速度和较高的跟踪效率