[发明专利]太阳能电池阵列模拟器适应光伏逆变器的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池阵列模拟器适应光伏逆变器的控制方法，特别涉及一种通过收敛因子的演算，而使太阳能电池阵列模拟器与光伏逆变器运作的功率-电压曲线达到收敛的控制方法。

背景技术

太阳能电池阵列可直接将太阳能转换为直流电源，若需将其转换为交流电来用以发电的话，须通过光伏逆变器来达成。然而，光伏逆变器具有不同的扰动特性，故不同的太阳能电池阵列需与适当的光伏逆变器匹配，才能达到最大功率效能，因而现今多以直流电源供应器来模拟太阳能电池阵列的输出电压电流曲线，并且同时应用于光伏逆变器的最大功率追踪效能模拟。在这模拟演算的过程中，直流电源供应器一般皆采用CV/CC Mode控制方式，并且配合查表法达成对电压电流曲线的控制，但由于不同扰动特性的光伏逆变器会有不同的扰动控制方式，如CV/CC/CP/CR Mode等的扰动方式，以下将以CR Mode扰动方式的光伏逆变器及CC Mode控制方式的直流电源供应器为例。

请一并参阅图1及图2，图1显示现有技术的电压-电流曲线控制示意图，图2显示现有技术的功率-电压曲线收敛示意图。如图所示，电压-电流曲线图中，R1为光伏逆变器(图未示)的第一工作扰动曲线、R2为光伏逆变器的第二工作扰动曲线且A、B、C、D及E点为由第一工作扰动曲线R1扰动至第二工作扰动曲线R2时的工作点变化轨迹，其中，太阳能电池阵列(图未示)的电压-电流特性线10取自最大功率追踪点的切线，且第二工作扰动曲线R2的斜率大于太阳能电池阵列的电压-电流特性线10的斜率。

假设A为工作起始点，当光伏逆变器由第一工作扰动曲线R1扰动至第二工作扰动曲线R2时，由于直流电源供应器(图未示)为定电流模式(CC Mode)控制方式，工作点会由工作起始点A移动至第一修正点B，接着通过查表法控制演算法收敛于太阳能电池阵列的电压-电流特性线，因此工作点会由第一修正点B移动至第二修正点C，同样的，由于直流电源供应器是为定电流模式控制方式，工作点会由第二修正点C移动至第三修正点D，最后，通过查表法控制演算法收敛于太阳能电池阵列的电压-电流特性线，因此工作点会由第三修正点D移动至第四修正点E，进而收敛于第一工作扰动曲线R1及第二工作扰动曲线R2的区间内，使得直流电源供应器可以顺利完成太阳能电池阵列模拟功能，进而在功率-电压座标系中模拟出收敛功率-电压曲线20。

请一并参阅图3及图4，图3显示现有技术的电压-电流曲线控制示意图，图4显示现有技术的功率-电压曲线发散示意图。如图所示，电压-电流曲线图中，R1为光伏逆变器的第一工作扰动曲线、R2为光伏逆变器的第二工作扰动曲线，且A、B、C、D及E点为由第一工作扰动曲线R1扰动至第二工作扰动曲线R2时的工作点变化轨迹，其中，太阳能电池阵列的电压电流特性线10取自最大功率追踪点的切线，且第二工作扰动曲线R2的斜率小于太阳能电池阵列的电压-电流特性线10的斜率。

假设A为工作起始点，当光伏逆变器由第一工作扰动曲线R1扰动至第二工作扰动曲线R2时，由于直流电源供应器为定电流模式控制方式，工作点会由A点移动至B点，接着通过查表法控制演算法收敛于太阳能电池阵列的电压-电流特性线，因此工作点会由B点移动至C点，同样的，由于直流电源供应器为定电流模式控制方式，工作点会由C点移动至D点，然而，在通过查表法控制演算法收敛于太阳能电池阵列的电压-电流特性线后，其工作点会由D点移动至E点，进而无法收敛于第一工作扰动曲线R1及第二工作扰动曲线R2的区间内，因此会使直流电源供应器无法完成太阳能电池阵列模拟而失效，进而在功率-电压座标系中，模拟出发散功率-电压曲线30。

综合以上所述，相信举凡在所属技术领域中具有通常知识者应不难理解现有技术中，在直流电源供应器模拟太阳能电池阵列过程中，有可能因为不同的电压-电流特性线的斜率，而使得在功率-电压座标系的功率-电压曲线中，模拟会出现失效的问题。

发明内容

本发明所欲解决的技术问题与目的：

有鉴于在上述现有技术中，普遍存在可能因为太阳能电池阵列不同的电压电流曲线的斜率，而使得在功率-电压座标系的功率-电压曲线中，模拟会出现失效的问题。

缘此，本发明提供一种太阳能电池阵列模拟器适应光伏逆变器的控制方法，通过加入收敛因子的演算调整，而让太阳能电池阵列模拟器与光伏逆变器运作的功率-电压曲线收敛。

本发明解决问题的技术手段：