聚光光伏发电技术因其低成本、高效率的特点成为大型光伏电站关注的焦点。作为第三代光伏技术,主要从高聚光效率和高均匀度的聚光器、高转换效率的聚光太阳能电池、高追踪精度的追踪装置三个方面进行了升级优化。虽然聚光光伏技术相较于前两代已经有了巨大革新,但是光伏系统的追踪装置普遍还是采用了传统的以步长为条件的追踪方法,并未考虑系统的发电量与耗电量之间的关系,无法使系统净发电量最大化,致使系统整体效率偏低。因此,本文主要针对第三方面——追踪装置,以“节能高效”为主旨,以设计出新型追踪控制策略为终极目标,从太阳运动追踪的基础模型入手,结合聚光太阳能电池的输出特性,设计出一种双轴交替式变频追踪控制策略。设计新型控制策略主要包括以下三个步骤:为了达到对太阳运行轨迹的精准追踪,建立关于太阳运行的基础模型,分为视日运动轨迹模型和太阳辐照模型两种。通过坐标转换将太阳位置从时角坐标系转至地平坐标系,以高精度方法计算可求得高度角和方位角。利用两角度可计算出观测点的水平面和光伏组件旋转条件下的辐照度。仿真实验表明,该视日运动轨迹模型能够准确描述观测点太阳运行轨迹的变化,为追踪装置的精准追踪提供参照标准,同时光辐照度模型的建立为研究三结砷化镓电池输出特性奠定基础。针对单结硅电池、薄膜电池转换效率低的问题,本文选用三结聚光太阳能电池,从太阳光谱对不同子结电池材料影响的效果入手,在Matlab仿真环境中模拟辐照度和温度影响下的输出曲线。实验证明,聚光比C=400时,该电池的转换效率最高,温度在高聚光比时会随辐照度的增加而升高,导致系统效率下降,即就算光伏组件接受更多辐照,也会使光伏电池输出的最大功率呈现下降的趋势。该结论为提出新型追踪控制策略提供理论依据。传统追踪控制策略往往会有以下三大问题:①.定步长追踪的步长大小难以设定;②.滞后追踪导致追踪一直落后于太阳运动;③.同步追踪时两电机耗电量过大。针对上述问题,本文最终提出了一种以视日运动轨迹模型为基础,太阳入射角为被控量,一天中的“最优辐照度值”为第一衡量条件,“容许偏差角”为第二衡量条件的双轴交替式变频追踪控制策略。仿真结果表明,该方法能够有效降低追踪控制系统的追踪频率。在2018年夏至日双轴电机总运动次数为57次,通过与同步式追踪策略对比可知,该策略比固定步长运动次数下降40.63%,比传统变频率运动次数下降28.75%。综上所述,该策略在保证输出的同时更能够降低电机转动次数,降低能耗,使聚光光伏系统净发电量最大化。