[发明专利]一种光伏发电系统中MPPT优化器的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及光伏发电技术领域，尤其涉及一种光伏发电系统中MPPT优化器的控制方法。

背景技术

大型地面光伏电站一般采用汇流箱汇流，集中式光伏逆变器并网。现有的光伏电池板工作电压一般为500-700V，且随着外界环境，如环境温度、辐照度等的变化，光伏电池板的电压会在大范围内波动。为实现较高的直流电压，可以光伏子阵单元分布进行最大功率点跟踪(MPPT)优化的方式，即加装MPPT优化器。MPPT优化器可以单独放置在电池组串侧，也可以与汇流箱集成在一起，形成所谓的智能汇流箱。通过在集中式逆变器前端加装光伏子阵单元的MPPT优化器，一方面可以减少光伏组件的MPPT匹配损失，另一方面也可以改善光伏电池板的输出特性。MPPT优化器通常可以采用Boost升压电路升高电压，电路拓扑如图1所示。现有的控制方式一般都采用脉冲宽度调制(PWM)控制方式，开关频率恒定。当负载较低时，或者输入电压与输出电压差异较小时，电感电流纹波会比较小，电感器的铁损也较小，但是，此时开关器件还是按照原来的频率工作，开关损耗基本不变。这种工况下，采用PWM定频工作不利于转换效率的提升。

发明内容

本发明的目的在于通过一种光伏发电系统中MPPT优化器的控制方法，来解决以上背景技术部分提到的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种光伏发电系统中MPPT优化器的控制方法，其包括：根据光伏发电系统的工作状态，按照预设频率调节方式实时调整MPPT优化器的开关频率。

特别地，所述预设频率调节方式具体包括：MPPT优化器的开关频率随PWM占空比的变化而变化，当PWM占空比大于预设值时，MPPT优化器的开关频率保持预设最大开关频率值不变，当PWM占空比小于预设值时，MPPT优化器的开关频率以一定幅值线性降低，直至达到下限频率时，保持不变。

特别地，所述预设频率调节方式具体包括：当PWM占空比大于0.2时，MPPT优化器的开关频率保持16KHZ不变，当PWM占空比小于0.2时，MPPT优化器的开关频率以一定幅值线性降低，直至达到4KHZ时，保持不变。

本发明提出的光伏发电系统中MPPT优化器的控制方法根据光伏发电系统的工作状态，实时调整MPPT优化器的开关频率，以实现系统效率的最大化，简单易行，可以在一定程度上提升光伏发电系统发电量，提升光伏系统的发电收益。

附图说明

图1为本发明实施例提供的MPPT优化器电路拓扑示意图；

图2为本发明实施例提供的开关频率与PWM占空比的函数关系图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容，除非另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，不是旨在于限制本发明。

本实施例中光伏发电系统中MPPT优化器的控制方法具体包括：根据光伏发电系统的工作状态，按照预设频率调节方式实时调整MPPT优化器的开关频率。

对光伏发电系统来说，提高转换效率意味着更多的发电量，可以考虑在某些工况下降低开关频率，减少开关损耗。开关频率的降低，会导致电感纹波电流加大，铁损增加。但Boost升压电路工作占空比越小，电感纹波电流越小。此时可以降低开关频率，适当增加电感铁损，换取开关损耗的大幅减小，提高变换器的转化效率。

以光伏发电系统总效率最优为原则，确定变频的方式以及变频的范围。MPPT优化器的开关频率以PWM占空比为变量变化，高于一定占空比时定频率工作，占空比低于一定值时，工作频率降低，占空比越小，工作频率越低。

于本实施例中所述预设频率调节方式具体包括：MPPT优化器的开关频率随PWM占空比的变化而变化，当PWM占空比大于预设值时，MPPT优化器的开关频率保持预设最大开关频率值不变，当PWM占空比小于预设值时，MPPT优化器的开关频率以一定幅值线性降低，直至达到下限频率时，保持不变。具体的，如图2所示，当PWM占空比大于0.2时，MPPT优化器的开关频率保持16KHZ不变，当PWM占空比小于0.2时，MPPT优化器的开关频率以一定幅值线性降低，直至达到4KHZ时，保持不变。