[实用新型]一种用于光伏发电系统的最大功率点跟踪控制装置

说明书

技术领域

实用新型涉及一种用于光伏发电系统的最大功率点跟踪控制装置，属于最大功率点跟踪装置。

背景技术

基于太阳能利用的光伏发电技术得到了广泛的关注，但是光伏电池的输出功率受光伏电池温度以及太阳辐射强度的影响。在相同的辐射条件下，光伏电池的温度越高，则光伏电池的开路电压越低，输出功率越小；反之，光伏电池的温度越低，则光伏电池的开路电压就越高，输出功率越大。在相同的光伏电池温度下，照射到光伏电池上的辐射强度越强，则光伏电池的短路电流就越高，输出功率越大；辐射强度越低，则光伏电池的短路电流越低，输出功率越小。在实际光伏系统中，光伏电池的输出功率往往同时受到温度T及太阳辐射强度S变化的影响，温度T的增加使得光伏电池的输出功率产生减小的趋势，辐射强度S的增加使得光伏电池的输出功率产生增大的趋势，光伏电池的实际输出功率是这两种趋势相互作用的结果。

为了提高光伏电池的利用效率，提高单位面积光伏电池的发电量，需要针对光伏电池的上述特性，采用一定的控制策略来使光伏发电系统工作在光伏电池的最大功率点上。已知的电压扰动法MPPT策略先扰动光伏阵列输出电压值，再对扰动后的光伏阵列输出功率进行观测，然后与扰动之前功率值相比，若扰动后的功率值增加，则扰动方向不变；若扰动后的功率值减小，则改变扰动方向，直至搜索到光伏阵列的最大工作电压附近。传统的电压扰动法采用固定步长对光伏阵列输出电压进行扰动，存在工作电压在光伏阵列最大工作电压附近摆动的问题。如果选择的步长过小，则最大功率点跟踪的速度较慢；如果选择的步长过大，则工作电压在光伏阵列最大工作电压附近的摆动幅度大。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术存在的缺陷提供一种用于光伏发电系统的最大功率点跟踪控制装置。

本实用新型为实现上述目的，采用如下技术方案：

本实用新型一种用于光伏发电系统的最大功率点跟踪控制装置，包括MPPT采样电路、驱动电路、电流采样电路以及电压采样电路，其中MPPT采样电路的输入端接光伏阵列的输出直流电压及输出电流端，电流采样电路的输入端接三相并网逆变器的输出端，电压采样电路的输入端接公用电网的三相电压输入端，驱动电路的输出端接三相并网逆变器的输入端，其特征在于还包括由MPPT变步长跟踪模块、PWM产生模块、电压电流双闭环控制模块和锁相环构成的DSP处理器，其中锁相环的输入端分别接电流采样电路以及电压采样电路的输出端，锁相环的输出端串接电压电流双闭环控制模块后接PWM产生模块的输入端，MPPT变步长跟踪模块的输入端接MPPT采样电路的输出端，MPPT变步长跟踪模块的输出端接PWM产生模块的输入端，PWM产生模块的输出端接驱动电路的输入端。

本实用新型的有益效果在于避免了现有最大功率点跟踪技术存在的跟踪速度慢、在最大工作电压附近摆动的现象。

附图说明

图1为本实用新型的原理方框图。

图2为本实用新型采用的电压扰动最大功率跟踪方法的原理示意图。

图3为本实用新型采用的变步长电压扰动MPPT方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对实用新型的技术方案进行详细说明：

图1为本实用新型的原理方框图。如图所示，本实用新型的最大功率点跟踪(MPPT)控制装置1包括MPPT采样电路11、驱动电路12、电流采样电路13、电压采样电路14以及DSP处理器15。该DSP处理器15为TI公司型号为TMS320LF2812的DSP芯片，其包含MPPT变步长跟踪模块151、PWM产生模块152、电压电流双闭环控制模块153及锁相环模块154。