CN104122929A - 最大功率点跟踪控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种最大功率点跟踪控制方法，包括如下步骤：S0.MPPT控制器预设光伏电池的参考电压U_ref；S1.MPPT控制器实时获取光伏电池的输出电压U和输出电流I；S2.采用中心差分运算的电导增量法跟踪最大功率点；S3.实时判断是否跟踪到最大功率点，若是，则停止扰动跟踪；若否，返回步骤S1。本发明还涉及一种最大功率点跟踪控制系统。本发明的最大功率点跟踪控制方法及系统，通过采用中心差分运算的电导增量法进行最大功率点的跟踪，能够准确的跟踪各个支路光伏电池的最大功率点，提高了电导增量法进行最大功率点跟踪的性能和准确性，保证光伏电池在太阳光照强度剧烈变化时的输出功率最大，跟踪效率高达99％。

Description

最大功率点跟踪控制方法及系统

技术领域

本发明涉及光伏发电技术领域，特别是涉及一种最大功率点跟踪控制方法及系统。

背景技术

最大功率点跟踪MPPT(Maximum Power Point Tracking)能够实时侦测光伏电池的发电电压，并跟踪光伏电池在最高电压时电流值，使光伏发电系统以最高的效率对蓄电池充电。

常规电导增量法(incremental conductance，INC)实现最大功率跟踪是从光伏电池输出功率随输出电压变化而变化的规律出发，根据极值理论推导出光伏电池处于最大功率点时的电导和电导变化率之间的关系，从而提出相应的MPPT算法。在一定的光照强度和温度下，通过光伏电池的P-U曲线可以看出仅存在一个最大功率点，且在最大功率点处的斜率为零，即dP/dU＝0，可以推导出在最大功率点处有dI/dU＝-I/U，这样计算得出的dI/dU的精度较低，进而使得电导增量法的最大功率跟踪的精确度较低。

一般情况下，常规电导增量法的稳定性高，能够平稳的跟踪到最大功率点，且与光伏电池的参数无关。但采用常规电导增量法进行最大功率点跟踪时，对控制系统的要求很高，初始化参数对系统启动过程中的跟踪性能有较大的影响，若设置不当则可能产生较大的功率损失；在最大功率点附近有振荡和误判，不能准确跟踪最大功率点，在太阳光照射强度变化时，需要改变负载才能继续维持光伏电池在最大功率点运行。因此，常规电导增量法可能会随着太阳光的急剧变化而导致最大功率点跟踪失效、产生误判，导致整个MPPT瘫痪。

发明内容

鉴于现有技术的现状，本发明的目的在于提供一种最大功率跟踪控制方法及系统，提高了最大功率点跟踪的精确度，避免了因太阳光照射强度急剧变化而引起的振荡和误判，导致最大功率点跟踪失效的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种最大功率点跟踪控制方法，包括如下步骤：

S0、MPPT控制器预设光伏电池的参考电压U_ref；

S1、MPPT控制器实时获取光伏电池的输出电压U和输出电流I；

S2、采用中心差分运算的电导增量法跟踪最大功率点；

S3、实时判断是否跟踪到最大功率点，若是，则停止扰动跟踪；若否，返回步骤S1。

在其中一个实施例中，所述步骤S2包括如下步骤：

S4、计算U与U(n-1)的差值dU，计算I与I(n-1)的差值dI，采用中心差分法计算dI/dU；其中，U(n-1)为上一控制周期光伏电池的输出电压，I(n-1)为上一控制周期光伏电池的输出电流，n为控制周期；

S5、判断dU是否为0，若是，则判断dI是否为0；若否，则判断dI/dU＝-I/U是否成立；

S6、若dI＝0，则I(n-1)＝I；U(n-1)＝U；若dI不等于0，则判断dI＞0是否成立，若是，则增大光伏电池的输出电压，使得I(n-1)＝I；U(n-1)＝U；若否，则减小光伏电池的输出电压，使得I(n-1)＝I；U(n-1)＝U；

S7、若dI/dU＝-I/U成立，则I(n-1)＝I；U(n-1)＝U；若dI/dU＝-I/U不成立，则判断dI/dU＞-I/U是否成立，若是，则增大光伏电池的输出电压，使得I(n-1)＝I；U(n-1)＝U；若否，则减小光伏电池的输出电压，使得I(n-1)＝I；U(n-1)＝U。

在其中一个实施例中，所述中心差分运算的电导增量法为：

采用 $\frac{\mathrm{dP}}{\mathrm{dU}}=I+U\frac{\mathrm{dI}}{\mathrm{dU}}=I_{n+1}+U_{n+1}\frac{I_{n+1}-I_{n-1}}{2\mathrm{\ΔU}}+O\left({\left(\mathrm{\ΔU}\right)}^2\right)=0$ 求解 $\frac{\mathrm{dI}}{\mathrm{dU}},$

其中，ΔU＝U_n-U_n-1＝U_n+1-U_n，O((ΔU)²)为截断误差，U_n为当前控制周期的光伏电池的输出电压，U_n-1为上一个控制周期的光伏电池的输出电压，U_n+1为下一个控制周期的光伏电池的输出电压。

在其中一个实施例中，所述中心差分运算需满足的约束条件为：

|P_n+1-P_n-1|≤ξ|ΔU|，其中，系数ξ与ΔU无关。

在其中一个实施例中，步骤S3包括如下步骤：

若满足N个控制周期，则停止扰动跟踪；否则，返回步骤S1；其中，N≥1，ε_mpp为误差阈值。

在其中一个实施例中，跟踪到最大功率点之后还包括如下步骤：

S8、实时判断最大功率点是否改变，若是，则返回步骤S0，重新预置光伏电池的参考电压U_ref，进入下一个控制周期；若否，则停止跟踪扰动。

在其中一个实施例中，步骤S8之前还包括如下步骤：

S9、计算光伏电池在最大功率点时的电阻R_mpp和电导G_mpp，其中，U_mpp为光伏电池在最大功率点的输出电压，I_mpp为光伏电池在最大功率点的输出电流；

S10、计算光伏电池的电阻绝对误差e_R和光伏电池的电导绝对误差e_G；其中， $e_G=\frac{I}{U}-G_{\mathrm{mpp}},e_R=\frac{U}{I}-R_{\mathrm{mpp}};$

S11、计算电阻平均误差E_R和电导平均误差E_G，其中，N_th为一个控制周期内的采样次数。

在其中一个实施例中，步骤S8包括如下步骤：

若E_R＞E_R-ref或E_G＞E_G-ref，则返回步骤S0，重新预置光伏电池的输出电压U_ref，进入下一个控制周期；若E_R≤E_R-ref或E_G≤E_G-ref，则停止扰动跟踪；

其中，E_R-ref为电阻平均误差参考值，E_G-ref为电导平均误差参考值。

在其中一个实施例中，步骤S3还包括如下步骤：

若跟踪到最大功率点，则更新光伏电池在最大功率点时的电阻R_mpp和电导G_mpp，若未跟踪到最大功率点，则停止计算电阻平均误差E_R和电导平均误差E_G。

本发明还涉及一种最大功率点跟踪控制系统，用于上述任一项所述的最大功率点跟踪控制方法，包括BOOST升压电路和MPPT控制器，所述BOOST升压电路连接在光伏电池和逆变器之间，所述MPPT控制器用于控制所述BOOST升压电路，所述BOOST升压电路包括两个升压支路，分别为第一升压支路和第二升压支路；

所述第一升压电路包括第一电感L3、第一二极管D5和第一晶体管Q5，所述第一电感L3串联所述第一二极管D5后连接至储能电容C3；所述第二升压支路包括第二电感L4、第二二极管D6和第二晶体管Q6，所述第二电感L4串联所述第二二极管D6后连接至所述储能电容C3；所述储能电容C3的另一端接地；

所述MPPT控制器连接所述光伏电池，用于获取所述光伏电池的输出电压和输出电流，所述MPPT控制器输出第一控制信号PWM7和第二控制信号PWM8，所述第一控制信号的波形与所述第二控制信号的波形相差180°；

所述第一控制信号PWM7传送至第一晶体管Q5的栅极，用于控制第一晶体管Q5的打开和关断，所述第二控制信号PWM8传送至第二晶体管Q6的栅极，用于控制第二晶体管Q6的打开和关断；

所述第一晶体管Q5的漏极连接至所述第一电感L3和所述第一二极管D5的相应公共端，所述第一晶体管Q5的源极接地；所述第二晶体管Q6的漏极连接至所述第二电感L4和所述第二二极管D6的相应公共端，所述第二晶体管Q6的源极接地。

本发明的有益效果是：

本发明的最大功率点跟踪控制方法及系统，通过采用中心差分运算的电导增量法进行最大功率点的跟踪，能够准确的跟踪各个支路光伏电池的最大功率点，提高了电导增量法进行最大功率点跟踪的性能和准确性，保证光伏电池在太阳光照强度剧烈变化时的输出功率最大，避免了因太阳光照强度变化引起的振荡和误判，导致最大功率点跟踪失效的问题，跟踪效率高达99％。当跟踪到最大功率点时，停止扰动跟踪，这样避免了不必要的振荡，提高了系统的稳定性和可靠性。

附图说明

图1为本发明的最大功率点跟踪控制方法一实施例的流程图；

图2为采用中心差分运算的电导增量法跟踪最大功率点的算法流程图；

图3为本发明的最大功率点跟踪控制系统的软件控制框图；

图4为本发明的最大功率点跟踪控制系统的硬件电路图。

具体实施方式

为了使本发明的技术方案更加清楚，以下结合附图，对本发明的最大功率点跟踪控制方法及系统作进一步详细的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明并不用于限定本发明。

参见图1至图4，如图1所示，本发明的最大功率点跟踪控制方法包括如下步骤：

S0、MPPT控制器预设光伏电池的参考电压U_ref；

S1、MPPT控制器实时获取光伏电池的输出电压U和输出电流I。在具体的实施例中，可以通过电压采样电路获取光伏电池的输出电压U，并将光伏电池的输出电压传送给MPPT控制器。通过电流采样电路获得光伏电池的输出电流I，并将光伏电池的输出电流传送至MPPT控制器。

MPPT控制器将光伏电池的参考电压U_ref与获取的输出电压U相比较，比较结果经过电压环的PI(proportional integral，比例调节)调节后产生光伏电池的参考电流I_ref。然后，MPPT控制器将获取的光伏电池的输出电流I与光伏电池的参考电流I_ref进行比较，比较结果经过电流环的PI调节后产生第一控制信号PWM7和第二控制信号PWM8。第一控制信号PWM7用于控制第一晶体管Q5的打开和关断，第二控制信号PWM8用于控制第二晶体管Q6的打开和关断。通过控制第一晶体管Q5和第二晶体管Q6的打开和关断，调整光伏电池的输出电压和输出电流，使得光伏电池输出最大功率。

S2、采用中心差分运算的电导增量法跟踪最大功率点。较优地，中心差分运算的电导增量法为：采用 $\frac{\mathrm{dP}}{\mathrm{dU}}=I+U\frac{\mathrm{dI}}{\mathrm{dU}}=I_{n+1}+U_{n+1}\frac{I_{n+1}-I_{n-1}}{2\mathrm{\ΔU}}+O\left({\left(\mathrm{\ΔU}\right)}^2\right)=0$ 求解其中，ΔU＝U_n-U_n-1＝U_n+1-U_n，O((ΔU)²)为截断误差，U_n为当前控制周期的光伏电池的输出电压，U_n-1为上一个控制周期的光伏电池的输出电压，I_n-1为上一个控制周期的光伏电池的输出电流，U_n+1为下一个控制周期的光伏电池的输出电压，I_n+1为下一个控制周期的光伏电池的输出电流。较优地，中心差分运算需满足的约束条件为：|P_n+1-P_n-1|≤ξ|ΔU|，其中，系数ξ与ΔU无关，ξ的值需要根据实际情况进行设定。

光伏发电系统中，MPPT通常采用的是建立在极值理论基础之上的线性自寻优技术，在MPPT控制的数字实现时，通常采用差分方式来近似代替微分。下面说明中心差分运算的过程：

首先考虑f(x_k+Δx)在x＝x_k处的Taylor展开，即

$\begin{array}{c}f(x_k+\mathrm{\Δx})=f\left(x_k\right)+\mathrm{\Δx}{f}^{\′}\left(x_k\right)+\frac{{\left(\mathrm{\Δx}\right)}^2}{2!}{f}^{\′\′}\left(x_k\right)+...+\\ \frac{{\left(\mathrm{\Δx}\right)}^n}{n!}{f}^{\left(n\right)}\left(x_k\right)+O\left({\left(\mathrm{\Δx}\right)}^{n+1}\right)\end{array}---\left(1\right)$

由式(1)可以推出：

$\frac{f(x_k+\mathrm{\Δx})-f\left(x_k\right)}{\mathrm{\Δx}}=f^{\′}\left(x_k\right)+\frac{{\left(\mathrm{\Δx}\right)}^2}{2!}{f}^{\′\′}\left(x_k\right)+...+\frac{{\left(\mathrm{\Δx}\right)}^{n-1}}{n!}{f}^n\left(x_k\right)+O\left({\left(\mathrm{\Δx}\right)}^n\right)---\left(2\right)$

式(2)表示了x_k+Δx、x_k间的差分运算，其差分运算具有一次精度。同理可得x_k、x_k-Δx间的差分运算如下：

$\begin{array}{c}\frac{f\left(x_k\right)-f(x_k-\mathrm{\Δx})}{\mathrm{\Δx}}=f^{\′}\left(x_k\right)-\frac{{\left(\mathrm{\Δx}\right)}^2}{2!}{f}^{\′\′}\left(x_k\right)+...+\\ {(-1)}^{n-1}\frac{{\left(\mathrm{\Δx}\right)}^{n-1}}{n!}{f}^n\left(x_k\right)+O\left({\left(\mathrm{\Δx}\right)}^n\right)\end{array}---\left(3\right)$

联立式(2)和式(3)可得以x_k为中心的差分运算，即

$\begin{array}{c}\frac{f(x_k+\mathrm{\Δx})-f(x_k-\mathrm{\Δx})}{2\mathrm{\Δx}}=f^{\′}\left(x_k\right)+\frac{{\left(\mathrm{\Δx}\right)}^2}{3!}{f}^{\left(3\right)}\left(x_k\right)+...+\\ \frac{{\left(\mathrm{\Δx}\right)}^{(2n-4)}}{(2n-3)!}{f}^{(2n-3)}\left(x_k\right)+O\left({\left(\mathrm{\Δx}\right)}^{(2n-2)}\right)\end{array}---\left(4\right)$

式(4)可写成：

$\frac{f(x_k+\mathrm{\Δx})-f(x_k-\mathrm{\Δx})}{2\mathrm{\Δx}}=f^{\′}\left(x_k\right)+O\left({\left(\mathrm{\Δx}\right)}^2\right)---\left(5\right)$

写成中心差分运算表达式，即

$f^{\′}\left(x\right)=\frac{\mathrm{dy}}{\mathrm{dx}}=\frac{y_{k+1}-y_{k-1}}{2\mathrm{\Δx}}+O\left({\left(\mathrm{\Δx}\right)}^2\right)---\left(6\right)$

其中，Δx＝x_k-x_k-1＝x_k+1-x_k,O((Δx)²)是截断误差。

显然，中心差分运算具有二次精度。

对于电导增量法，若采用中心差分运算，则

$\frac{\mathrm{dP}}{\mathrm{dU}}=I+U\frac{\mathrm{dI}}{\mathrm{dU}}=I_{k+1}+U_{k+1}\frac{I_{k+1}-I_{k-1}}{2\mathrm{\ΔU}}+O\left({\left(\mathrm{\ΔU}\right)}^2\right)---\left(7\right)$

其中，ΔU＝U_k-U_k-1＝U_k+1-U_k    (8)

从式(6)可以看出，误差大小除了与函数本身性质相关外，还取决于Δx的大小。在电导增量法的应用中，函数的本身性质已经确定，误差大小主要取决于ΔU的大小。保证具有二次精度的前提是数学上需满足一定约束，即

|P_k+1-P_k-1|≤ξ|ΔU|    (9)

其中，系数ξ与ΔU无关，需根据实际情形给定。

较优地，如图2所示，步骤S2包括如下步骤：

S4、计算U与U(n-1)的差值dU，计算I与I(n-1)的差值dI，采用中心差分法计算dI/dU；其中，U(n-1)为上一控制周期光伏电池的输出电压，I(n-1)为上一控制周期光伏电池的输出电流，n为控制周期；

S5、判断dU是否为0，若是，则判断dI是否为0；若否，则判断dI/dU＝-I/U是否成立；

S6、若dI＝0，则I(n-1)＝I；U(n-1)＝U；若dI不等于0，则判断dI＞0是否成立，若是，则增大光伏电池的输出电压，使得I(n-1)＝I；U(n-1)＝U；若否，则减小光伏电池的输出电压，使得I(n-1)＝I；U(n-1)＝U；

S7、若dI/dU＝-I/U成立，则I(n-1)＝I；U(n-1)＝U；若dI/dU＝-I/U不成立，则判断dI/dU＞-I/U是否成立，若是，则增大光伏电池的输出电压，使得I(n-1)＝I；U(n-1)＝U；若否，则减小光伏电池的输出电压，使得I(n-1)＝I；U(n-1)＝U。

S3、实时判断是否跟踪到最大功率点，若是，则停止扰动跟踪；若否，则返回步骤S1。当跟踪到最大功率点时，停止有效的扰动跟踪，可以避免最大功率点附近的振荡，减小功率损失。当没有跟踪到最大功率点时，继续步骤S1进行扰动跟踪。

较优地，步骤S3包括如下步骤：

若满足N个控制周期，则停止扰动跟踪；否则，返回步骤S1，即若不满足N个控制周期，则返回步骤S1。其中，N≥1，ε_mpp为误差阈值，ε_mpp的值取决于系统要求的灵敏度及测量的信噪比。由于采用中心差分运算的电导增量法也存在截断误差，因此当满足N个控制周期后，即可认为跟踪到了最大功率点。此时，应当停止扰动跟踪，避免最大功率点附近的振荡。

作为一种可实施方式，跟踪到最大功率点之后还包括如下步骤：

S8、实时判断最大功率点是否改变，若是，则返回步骤S0，重新预置光伏电池的参考电压U_ref，进入下一个控制周期；若否，则停止跟踪扰动。若最大功率点未发生变化，则停止扰动跟踪，保持光伏电池工作在最大功率点。

较优地，步骤S8之前还包括如下步骤：

S9、计算光伏电池在最大功率点时的电阻R_mpp和电导G_mpp，其中，U_mpp为光伏电池在最大功率点的输出电压，I_mpp为光伏电池在最大功率点的输出电流；根据极值理论，光伏电池工作在最大功率点时， $\frac{\mathrm{dP}}{\mathrm{dU}}=I+U\frac{\mathrm{dI}}{\mathrm{dU}}=0,$ 因此可以推导出 $\frac{\mathrm{dI}}{\mathrm{dU}}+\frac{I}{U}=0,$ 或者 $\frac{\mathrm{dU}}{\mathrm{dI}}+\frac{U}{I}=0.$ 这样可以容易的计算出光伏电池在最大功率点时的电阻R_mpp和电导G_mpp。

S10、计算光伏电池的电阻绝对误差e_R和光伏电池的电导绝对误差e_G；其中， $e_G=\frac{I}{U}-G_{\mathrm{mpp}},e_R=\frac{U}{I}-R_{\mathrm{mpp}};$

S11、计算电阻平均误差E_R和电导平均误差E_G，其中，N_th为一个控制周期内的采样次数。

较优地，步骤S8还包括如下步骤：

若E_R＞E_R-ref或E_G＞E_G-ref，则返回步骤S0，重新预置光伏电池的输出电压U_ref。此时，控制系统判断最大功率点发生改变，重新预置光伏电池的参考电压U_ref后进入新一轮控制周期的最大功率点跟踪。若E_R≤E_R-ref或E_G≤E_G-ref，则停止扰动跟踪。此时，控制系统判断最大功率点未发生变化，则停止扰动跟踪，保持光伏电池工作在最大功率点。其中，E_R-ref为电阻平均误差参考值，E_G-ref为电导平均误差参考值。

较优地，步骤S3还包括如下步骤：

若跟踪到最大功率点，则更新光伏电池在最大功率点时的电阻R_mpp和电导G_mpp，并将电阻平均误差E_R和电导平均误差E_G置零，这样可以保证新一轮控制周期的最大功率点跟踪的可靠性和准确性。若未跟踪到最大功率点，则停止计算电阻平均误差E_R和电导平均误差E_G，这样可以减小运算量，提高最大功率点跟踪的效率。

本发明还涉及一种最大功率点跟踪控制系统，用于上述任一实施例的最大功率点跟踪控制方法，包括BOOST升压电路和MPPT控制器，BOOST升压电路连接在光伏电池和逆变器之间，MPPT控制器用于控制BOOST升压电路，BOOST升压电路包括两个升压支路，分别为第一升压支路和第二升压支路；

第一升压电路包括第一电感L3、第一二极管D5和第一晶体管Q5，第一电感L3串联第一二极管D5后连接至储能电容C3；第二升压支路包括第二电感L4、第二二极管D6和第二晶体管Q6，第二电感L4串联所述第二二极管D6后连接至所述储能电容C3；储能电容C3的另一端接地；

MPPT控制器连接所述光伏电池，用于获取所述光伏电池的输出电压和输出电流，MPPT控制器输出第一控制信号PWM7和第二控制信号PWM8，第一控制信号的波形与所述第二控制信号的波形相差180°；

第一控制信号PWM7传送至第一晶体管Q5的栅极，用于控制第一晶体管Q5的打开和关断，第二控制信号PWM8传送至第二晶体管Q6的栅极，用于控制第二晶体管Q6的打开和关断；

第一晶体管Q5的漏极连接至第一电感L3和所述第一二极管D5的相应公共端，第一晶体管Q5的源极接地，且第一晶体管Q5的源极和漏极之间串联有用于防止第一晶体管击穿的二极管。第二晶体管Q6的漏极连接至所述第二电感L4和第二二极管D6的相应公共端，第二晶体管Q6的源极接地，且第二晶体管Q6的源极和漏极之间串联有用于防止第二晶体管击穿的二极管。

第一晶体管Q5和第二晶体管Q6形成了双路交错的BOOST升压电路，这样减小了二极管和晶体管的额定容量，克服了电路特性和器件特性的限制，降低了设计成本，扩展了系统的功率等级。

本发明的最大功率点跟踪控制方法及系统，通过采用中心差分运算的电导增量法进行最大功率点的跟踪，能够准确的跟踪各个支路光伏电池的最大功率点，提高了电导增量法进行最大功率点跟踪的性能和准确性，保证光伏电池在太阳光照强度剧烈变化时的输出功率最大，避免了因太阳光照强度变化引起的振荡和误判，导致最大功率点跟踪失效的问题，跟踪效率高达99％。当跟踪到最大功率点时，停止扰动跟踪，这样避免了不必要的振荡，提高了系统的稳定性和可靠性。本发明的最大功率点跟踪控制系统，通过采用双交错的BOOST升压电路，减小了二极管和晶体管的额定容量，扩展了系统的功率等级。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种最大功率点跟踪控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S0、MPPT控制器预设光伏电池的参考电压U_ref；

S1、MPPT控制器实时获取光伏电池的输出电压U和输出电流I；

S2、采用中心差分运算的电导增量法跟踪最大功率点；

S3、实时判断是否跟踪到最大功率点，若是，则停止扰动跟踪；若否，返回步骤S1。

2.根据权利要求1所述的最大功率点跟踪控制方法，其特征在于，所述步骤S2包括如下步骤：

S4、计算U与U(n-1)的差值dU，计算I与I(n-1)的差值dI，采用中心差分法计算dI/dU；其中，U(n-1)为上一控制周期光伏电池的输出电压，I(n-1)为上一控制周期光伏电池的输出电流，n为控制周期；

S5、判断dU是否为0，若是，则判断dI是否为0；若否，则判断dI/dU＝-I/U是否成立；

S6、若dI＝0，则I(n-1)＝I；U(n-1)＝U；若dI不等于0，则判断dI＞0是否成立，若是，则增大光伏电池的输出电压，使得I(n-1)＝I；U(n-1)＝U；若否，则减小光伏电池的输出电压，使得I(n-1)＝I；U(n-1)＝U；

S7、若dI/dU＝-I/U成立，则I(n-1)＝I；U(n-1)＝U；若dI/dU＝-I/U不成立，则判断dI/dU＞-I/U是否成立，若是，则增大光伏电池的输出电压，使得I(n-1)＝I；U(n-1)＝U；若否，则减小光伏电池的输出电压，使得I(n-1)＝I；U(n-1)＝U。

3.根据权利要求2所述的最大功率点跟踪控制方法，其特征在于，所述中心差分运算的电导增量法为：

采用 $\frac{\mathrm{dP}}{\mathrm{dU}}=I+U\frac{\mathrm{dI}}{\mathrm{dU}}=I_{n+1}+U_{n+1}\frac{I_{n+1}-I_{n-1}}{2\mathrm{\ΔU}}+O\left({\left(\mathrm{\ΔU}\right)}^2\right)=0$ 求解 $\frac{\mathrm{dI}}{\mathrm{dU}},$

其中，ΔU＝U_n-U_n-1＝U_n+1-U_n，O((ΔU)²)为截断误差，U_n为当前控制周期的光伏电池的输出电压，U_n-1为上一个控制周期的光伏电池的输出电压，I_n-1为上一个控制周期的光伏电池的输出电流，U_n+1为下一个控制周期的光伏电池的输出电压，I_n+1为下一个控制周期的光伏电池的输出电流。

4.根据权利要求3所述的最大功率点跟踪控制方法，其特征在于，所述中心差分运算需满足的约束条件为：

|P_n+1-P_n-1|≤ξ|ΔU|，其中，系数ξ与ΔU无关。

5.根据权利要求1所述的最大功率点跟踪控制方法，其特征在于，步骤S3包括如下步骤：

若满足N个控制周期，则停止扰动跟踪；否则，返回步骤S1；其中，N≥1，ε_mpp为误差阈值。

6.根据权利要求1所述的最大功率点跟踪控制方法，其特征在于，跟踪到最大功率点之后还包括如下步骤：

S8、实时判断最大功率点是否改变，若是，则返回步骤S0，重新预置光伏电池的参考电压U_ref，进入下一个控制周期；若否，则停止跟踪扰动。

7.根据权利要求6所述的最大功率点跟踪控制方法，其特征在于，步骤S8之前还包括如下步骤：

S9、计算光伏电池在最大功率点时的电阻R_mpp和电导G_mpp，其中，U_mpp为光伏电池在最大功率点的输出电压，I_mpp为光伏电池在最大功率点的输出电流；

S10、计算光伏电池的电阻绝对误差e_R和光伏电池的电导绝对误差e_G；其中， $e_G=\frac{I}{U}-G_{\mathrm{mpp}},e_R=\frac{U}{I}-R_{\mathrm{mpp}};$

S11、计算电阻平均误差E_R和电导平均误差E_G，其中，N_th为一个控制周期内的采样次数。

8.根据权利要求7所述的最大功率点跟踪控制方法，其特征在于，步骤S8包括如下步骤：

若E_R＞E_R-ref或E_G＞E_G-ref，则返回步骤S0，重新预置光伏电池的输出电压U_ref，进入下一个控制周期；若E_R≤E_R-ref或E_G≤E_G-ref，则停止扰动跟踪；

其中，E_R-ref为电阻平均误差参考值，E_G-ref为电导平均误差参考值。

9.根据权利要求8所述的最大功率点跟踪控制方法，其特征在于，步骤S3还包括如下步骤：

若跟踪到最大功率点，则更新光伏电池在最大功率点时的电阻R_mpp和电导G_mpp，若未跟踪到最大功率点，则停止计算电阻平均误差E_R和电导平均误差E_G。

10.一种最大功率点跟踪控制系统，用于权利要求1-9任一项所述的最大功率点跟踪控制方法，其特征在于：

包括BOOST升压电路和MPPT控制器，所述BOOST升压电路连接在光伏电池和逆变器之间，所述MPPT控制器用于控制所述BOOST升压电路，所述BOOST升压电路包括两个升压支路，分别为第一升压支路和第二升压支路；

所述第一升压电路包括第一电感L3、第一二极管D5和第一晶体管Q5，所述第一电感L3串联所述第一二极管D5后连接至储能电容C3；所述第二升压支路包括第二电感L4、第二二极管D6和第二晶体管Q6，所述第二电感L4串联所述第二二极管D6后连接至所述储能电容C3；所述储能电容C3的另一端接地；

所述MPPT控制器连接所述光伏电池，用于获取所述光伏电池的输出电压和输出电流，所述MPPT控制器输出第一控制信号PWM7和第二控制信号PWM8，所述第一控制信号的波形与所述第二控制信号的波形相差180°；

所述第一控制信号PWM7传送至第一晶体管Q5的栅极，用于控制第一晶体管Q5的打开和关断，所述第二控制信号PWM8传送至第二晶体管Q6的栅极，用于控制第二晶体管Q6的打开和关断；

所述第一晶体管Q5的漏极连接至所述第一电感L3和所述第一二极管D5的相应公共端，所述第一晶体管Q5的源极接地；所述第二晶体管Q6的漏极连接至所述第二电感L4和所述第二二极管D6的相应公共端，所述第二晶体管Q6的源极接地。