2.1.3光伏水泵系统MPPT实现环节
在光伏水泵系统中，MPPT功能的实现可在DC/DC环节和逆变环节完成图5（a）所示为单级式光伏水泵系统控制框图，MPPT功能在DC/DC变换器环节实现。通过检测光伏阵列的输出电压Udc和电流Ipv，经过MPPT算法得到光伏阵列输出电压目标值U*dc当Udc＞U*dc时，增大DC/DC变换器功率开关管的导通占空比，使输出电压增加，电机转速升高，负载增大，光伏阵列输出电流增加，从而使光伏阵列反馈电压Udc减小，向给定电压 U*dc靠近；当Udc＜U*dc时，分析与上述类似，系统最终达到平衡，实现最大功率输出。尽管此种控制方案无需对电机调速控制，但是系统动态响应慢，且有刷电机维护困难等，应用较少。
图5（b）所示为两级式光伏水泵系统控制框图，MPPT功能同样是在DC/DC变换器环节实现，实现方法与上述相同。后级逆变器采用直流母线的稳压控制，直流母线电压U与参考电压Uref比较，当U＞Uref时，增加给定转速ω*m，负载增大，逆变器输出电流增加，电压U降低，向给定电压Uref靠近，实现功率平衡DC/DC环节和逆变器环节控制相互独立，理论上实现比较容易，但是DC/DC环节进行电能转换，动态响应速度快，而逆变环节进行电能/机械能的转换，动态响应速度相对较慢，如果两个环节配合不当，就会造成直流母线产生能量堆积或亏欠，甚至出现不稳定现象。在实际设计中，要求逆变器的动态响应快于DC/DC变换器的MPPT控制响应，但是MPPT控制响应过慢，无法实现最大功率点跟踪，故需要将两个环节合理配合。
图5（c）为MPPT功能在逆变环节实现的单级式光伏水泵系统。通过将Udc与电压目标值U*dc比较，当Udc＞U*dc时，增加给定转速ω*m，当Udc＜U*dc时，减少给定转速ω*m，使系统实现最大功率输出图5（d）为MPPT功能在逆变环节实现的两级式光伏水泵系统的控制框图，MPPT实现方法与图5（c）一致，其中，DC/DC环节用于稳定直流母线电压。上述控制方案比较容易实现，通用性强，为光伏水泵系统的首选方案。提出了变直流母线电压的控制策略，在光照强度不足时，通过改变直流母线电压可减轻DC/DC变换器的负担，减小逆变电路的开关损耗，提高了系统效率。理论上为小功率交流光伏水泵系统最佳选择方案。
2.2光伏水泵系统电机控制
电机控制的优化是提高光伏水泵系统效率的方法之一。以下对交流电机和无刷直流电机的控制策略进行了分述。
2.2.1交流电机控制
图5（b）～图5（d）为交流光伏水泵系统控制方案框图，这类控制方案中交流电机变频调速控制包括U/F控制、矢量控制和直接转矩控制。
（未完待续）
