[发明专利]最大功率追踪方法

权利要求书

1.一种最大功率追踪方法，其特征在于其包括以下步骤：

a)检测作为最大功率追踪对象的发电设备的输出功率P和该输出功率的控制变量X，并确定该控制变量X与所述输出功率P的关系P(x)，其中控制变量X在发电设备是光伏发电设备时为其出口直流电压U_DC，是风力发电设备时为风力机主轴转速ω_m；

b)确定所述控制变量X的变动范围[x_min，x_max ]和该范围内发电设备的最大功率P_max及该最大功率对应的控制变量X^*；

c)获取最大功率运行点A_opt及其控制变量X_pot，和依据发电设备输出功率-控制变量曲线获取与所述最大功率运行点等值输出功率对应的控制变量X′_opt，以及发电设备并网临界控制变量值X_io，其中最大功率运行点A_opt的获取方法是在输出功率P的减区间内，取P＝P_opt＝(1-δ₀)P_max，该输出功率输出点为最大功率输出点，其中参数δ₀为补偿发电设备至电网间的功率损耗P_Loss及系统波动幅度所引起的系统稳定性的补偿系数；

d)把控制变量的变动范围[x_min，x_max ]以X_io、X′_opt和X_opt为临界点依次分成四个区域，在每个区域使用不同的并网功率P_e，并以A_opt为嵌位点实行并网定功率控制，其中在每个区域使用不同的并网功率P_e的方法为：

1)在控制变量X小于X_io控制送入电网的功率P_e＝0；

2)控制变量大于等于X_io而小于X′_opt时，控制送入电网的功率P_e＝max(0，2P-(1+δ)P_max)，其中δ为正数；

3)控制变量大于等于X′_opt而小于等于X_opt时，控制送入电网的功率P_e＝(1-δ₀)P_max；

4)控制变量大于X_opt时，控制送入电网的功率P_e＝(1+δ)P_max。

2.根据权利要求1所述的最大功率追踪方法，其特征在于：取步骤a)中检测发电设备输出功率P和控制变量X的采样周期为T_s，令P(i)和X(i)为当前时刻i的测量值，P(i-1)和X(i-1)为上一时刻i-1的测量值，在X(i)≥X_io的情况下： 

i.若P(i)∈[P_opt，P_max]，控制并保持P_e＝P_opt；

ii.在不满足步骤i的情况下，控制P_e＝max(0，2P(i)-(1+δ)P_max)的条件是P(i)＞P(i-1)且X(i)＞X(i-1)，或者P(i)＜P(i-1)且X(i)＜X(i-1)；

iii.在不满足步骤i的情况下，控制P_e＝(1+δ)P_max的条件是P(i)＞P(i-1)且X(i)＜X(i-1)，或者P(i)＜P(i-1)且X(i)＞X(i-1)；

iv.控制P_e＝P_opt的条件是，若i-1时刻，运行点位于步骤ii控制变量的区间内而在i时刻进入步骤iii的区间内；或者，若i-1时刻，运行点位于步骤iii控制变量的区间内而在i时刻进入步骤ii的区间内；该两条件任一条件满足时，发电设备的最大功率P_max＝P(i-1)及该最大功率对应的控制变量X^*＝X(i-1)。

3.根据权利要求2所述的最大功率追踪方法，其特征在于：当检测发电设备输出功率P和控制变量X的采样失真或超过预定误差，加大采样周期T_s。

4.根据权利要求3所述的最大功率追踪方法，其特征在于：在光伏发电设备中采用控制变量的动态方程 验证当前点的稳定性，其中M为稳压电容与相应控制变量的积。