单级式光伏并网逆变系统中的最大功率点跟踪算法稳定性研究

单级式光伏并网逆变系统具有拓扑简单，成本较低的

优点。但是这种系统中只存在一个能量变换环节，太阳能最

大功率点跟踪(Maximum power point tracking, MPPT)、电网

电压同步和输出电流正弦度等控制目标要求同时得到考虑，

实现较为复杂。该文提出了一种改进的MPPT算法，在实现

上述功能的同时，显著提高了单级式光伏并网逆变系统在光

照强度快速变化时的稳定性。该算法的改进主要在于稳态情

况下，调整光伏阵列工作点时根据增减方向分别选取合适的

步长值；动态情况下，采用前馈方法检测光照强度突变过程，

从而迅速改变并网系统运行状态以避免母线电压崩溃现象。

基于PSIM仿真平台，对比了定步长MPPT算法和新算法，

在阐述算法改进的基础上给出了仿真结果。实验室还建立了

300Wp 的单级式光伏并网逆变系统，应用全数字化DSP 控

制技术和改进MPPT算法，实现了系统的并网和可靠运行。

仿真和实验结果表明，应用改进MPPT算法的单级式光伏并

网逆变系统能够准确跟踪太阳能电池最大功率点，并具有较

好的稳定性。