近日，兵團能源發展研究院張立新團隊針對陰影條件下光伏發電最大功率追蹤效率低的問題提出重要創新方法，研究結果以“A differential evolution optimization-based black widow spider method in PV systems under shading conditions”（一種基于差分進化改進的黑寡婦蜘蛛優化方法在復雜陰影條件下光伏系統中的應用）在新能源領域雜志《Applied Soft Computing》上發表（中國科學院1區，IF=8.7，TOP期刊）。

黑寡婦蜘蛛優化算法是一種新的種群優化方法，在求解復雜問題和優化方面具有很強的優勢。陰影條件下光伏系統最大功率呈現多峰特性，傳統的MPPT技術不能成功捕獲全局最大功率點。因此，本研究探究新型MPPT技術，并搭建HIL+RCP實驗平臺進行試驗驗證。其中，HIL系統通過多核CPU與FPGA之間的相互作用產生模擬信號，并且通過StarSim RCP導入嵌入式系統，生成實時脈沖信號并將其傳遞給HIL系統，搭建環路仿真系統硬件，通過實時仿真中央控制器運行的仿真模型，為控制器提供了一個接近實際環境的測試平臺?？紤]到PV陰影的復雜性，本研究提出了一種基于IBWO的MPPT控制方法和基于IBWO的GMPP跟蹤控制策略，設計了六種陰影條件，比較了PSO、BWO、SSA和所提方法的性能。研究結果表明，該控制方法具有跟蹤全局最大功率點的能力，效率接近100%，跟蹤時間約為0.2s。測試平臺的驗證結果表明，該方法的跟蹤效率達到了98.75%。實驗結果表明，IBWO方法可以作為MPPT全局優化問題的解決方案，可以提高光伏系統的跟蹤效率。

圖1 基于IBWO的MPPT控制方法的整體方案設計框圖

圖2 HIL+RCP實驗平臺圖

圖3 不同MPPT跟蹤控制方法的跟蹤功率曲線圖

本文的第一作者為2020級博士研究生付昶鑫，通訊作者為兵團能源發展研究院張立新教授。近年來，該團隊致力于新能源發電控制技術研究，研究成果發表在Applied Soft Comupting和IEEE transactions on industrial electronics等TOP期刊，相關研究得到了國家自然科學基金、省部級項目的資助。

（通訊員：張立新 郜建銳 鞏芮君）