[发明专利]级联多电平光伏并网系统最大功率点跟踪的智能控制方法

权利要求书

1.一种级联多电平光伏并网系统最大功率点跟踪的智能控制方法，该方法适用于由光伏电池板组、级联逆变器、信号检测模块、控制模块和电网组成的级联多电平光伏并网系统，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，根据级联多电平光伏并网系统的拓扑结构建立数学模型；

步骤二，根据数学模型确定级联逆变器中每个逆变单元的电压调制比的取值范围；

步骤三，控制模块对级联逆变器中的每个逆变单元同时进行PWM控制；

步骤四，根据数学模型对逆变单元直流侧电容的电压平衡控制，达到级联多电平光伏并网系统的最大功率输出。

2.根据权利要求1所述的一种级联多电平光伏并网系统最大功率点跟踪的智能控制方法，其特征在于，所述的光伏电池板组包括多个光伏电池板，每个光伏电池板由多个光伏电池单元组合而成；所述的级联逆变器包括多个级联的逆变单元，每个逆变单元的正、负输入端头分别独立地并接一个电容器，再与对应光伏电池板的正、负输出端头对应连接；所述的信号检测模块，包括输入接口、前端信号处理器和输出接口，输入接口的光伏电压信号输入端头与每个光伏电池板正、负电极输出端头连接，输入接口的逆变输出电压信号输入端头与每个逆变单元输出端头连接，输入接口的电网电压信号输入端头与电网的电压测点连接，输入接口的输出端头与前端信号处理器的输入端头连接，前端信号处理器的输出端头与输出接口的输入端头连接，输出接口的输出端头与控制模块的反馈信号输入接口连接；信号检测模块连接每个光伏电池板和每个逆变单元，同时检测每个光伏电池板的正、负输出端头的电压信号、每个逆变单元的输出电压信号以及电网的电压信号。

3.根据权利要求2所述的一种级联多电平光伏并网系统最大功率点跟踪的智能控制方法，其特征在于，步骤一所述的数学模型中，通过理论推导得到下列公式从而建立了调节d_n和能够达到级联多电平光伏并网系统对电网侧电压V_g的临界平衡的理论依据：

式中，V_g为电网的电压值，N为光伏电池板组所包括的光伏电池板数量，d_n为逆变单元的电压调制比，为第n个逆变单元输出电压幅值，ω为第n个逆变单元输出电压信号角频率，为第n个逆变单元输出电压信号初相位；

直流侧电容的电压方程：

In(p)-In=CdVn(c)dt]]>

式中，为第n个逆变单元输入端电流或第n个光伏电池板输出电流值，p表示光伏电池板，I_n为第n个逆变单元输出电流值，C为逆变单元直流侧电容器的电容值；为出现在第n个逆变单元直流侧电容器上的电压值或第n个逆变单元输入端的电压值；

逆变单元输入端和输出端的功率平衡关系方程：

Vn·I=Vn(c)·In]]>

式中，I为级联多电平光伏系统并网时输出的串联电流值，V_n为第n个逆变单元的输出电压值，为出现在第n个逆变单元直流侧电容器上的电压值或第n个逆变单元输入端的电压值。