[发明专利]一种采用滑模层极值搜索控制的光伏发电最大功率追踪方法

说明书

技术领域

本发明属于微电网技术领域，涉及光伏发电最大功率追踪新技术方法，减少功率损耗和震荡，降低了寻找最大功率点所用的时间。

背景技术

近年来，由于地球上矿石能源储量的日益枯竭，以及其大量消耗所带来的温室效应及气象灾害的频繁出现，使得大量发展及高效利用可再生绿色能源成为全世界的热点研究课题。光伏发电作为绿色可再生能源发电的典型代表，提高光能利用效率的出力追踪(MPPT)问题，一直是光伏发电研究的热点课题之一。

当前光伏MPPT方法有恒定电压跟踪法、扰动观察法和电导增量法等。恒定电压法，控制方法简单，容易实现，但是该方法适应能力较差，不能根据外界环境发生变化而及时调整电压值。适应性较强的扰动观察法(P&O)，但由于扰动存在，该方法的功率输出不可避免地存在震荡。效率较高的电导增量法，该算法过程较复杂，且对硬件要求较高，当硬件条件不满足要求时会引起较大的震荡和功率损失。基于梯度的极值搜索控制方法，该控制方法简单，容易实现，但该方法需要使用梯度传感器,而梯度传感器往往会放大噪声并且在高频时不稳定。基于摄动的极值搜索控制，由于需采用高通滤波器以滤除直流及低频分量，从而该方法不可避免地会产生时延而降低实际控制效果；同时还因引入激励信号，也不可避免地使得控制系统较复杂化。

发明内容

本发明针对目前光伏发电系统的最大功率追踪问题，提供了一种采用滑模层极值搜索控制的光伏发电最大功率追踪方法。

本发明采用的技术方案是：

一种采用滑模层极值搜索控制的光伏发电最大功率追踪方法，包括有滑模层极值搜索控制方法和参数自适应调整方法，所述的滑模层极值搜索控制是选用一个滑模层来代替传统的开关函数；所述的参数自适应调整方法，是给定初始参数后，自发的根据自身调整到最佳参数。

所述的滑模层极值搜索控制方法，是用滑模层函数Sat(δ，β)代替传统的 开关函数Sgn(δ)，实现对光伏阵列最大功率点的追踪。

所述的参数自适应调整方法是通过引进调整因子γ，使在进行最大功率追踪时，自发的调整到最佳参数。

所述的参数自适应调整方法包括有以下步骤：

①输入参数ρ、Z₀、U₀；

②定义参数调整系数γ：

γ=|Pmax(t)||Ps(t)|---(22)]]>

③判断P_s是否已经追上P_max；；

④如果P_s已经追上P_max，则参数ρ、Z₀、U₀不变；

⑤如果P_s没有追上P_max，则通过γ调整Z₀和U₀从而达到调整P_s变化率的效果，直至P_s追上P_max。

本发明所具有的优点与效果是：