[发明专利]一种局部阴影下光伏阵列最大功率跟踪滑模控制系统

权利要求书

1.一种局部阴影下光伏阵列最大功率跟踪滑模控制系统，其特征在于，步骤如下：

(1)设定初始电压参考值U_ref为0；

(2)将光伏阵列的输出电压U_pv以一定的步长逐渐升高，实时电压参考值U_ref(k)＝U_ref(k-1)+ΔU，同时检测光伏阵列的输出电流i_pv和光伏阵列输出功率P_pv；

其中，k为输出电压U_pv以一定的步长逐渐升高的次数，ΔU为第k-1次与第k次两次采样实时电压参考值之间的增长值；

(3)在步骤2过程中执行最大功率存储程序，获得全局最大功率点P_max及全局最大功率点电压U_max；

(4)在步骤2的扫描过程中，对比光伏阵列的实时输出电流i_pv是否小于电流阀值i_set，若光伏阵列的实时输出电流i_pv小于电流阀值i_set，则进行下一步骤，否则继续进行步骤2，电流阀值i_set根据实际需求来选取，选取的值越小，所检测到的开路电压U_oc越精确；

(5)开路电压U_oc取值为输出电流i_pv小于电流阀值i_set时光伏阵列的输出电压U_pv(k)；

其中，U_pv(k)为输出电压U_pv以一定的步长逐渐升高k次后的输出电压；

(6)将电压参考值U_ref设定为追踪到的全局最大功率点电压U_max；

(7)调用滑模扫描子程序，使光伏阵列的实际输出电压U_pv逐渐接近于全局最大功率点电压U_max；

(8)当U_pv和U_max的差值小于设定的第一电压阀值U_set1时，进行下一步；否则进行步骤6；

(9)调用滑模MPPT程序，将光伏阵列稳定于全局最大功率点；

(10)计算光伏系统输出功率P_pv和实时功率变化量ΔP_pv；

(11)判断实时功率变化量ΔP_pv是否大于功率变化阀值ΔP_set，功率变化阀值ΔP_set根据实际光照情况设定，若实时功率变化量ΔP_pv大于功率变化阀值ΔP_set，则进行下一步，否则进行步骤9；

(12)判断光伏阵列当前输出电压U_pv的位置，比较U_pv-0.6U_oc/N是否大于0.85U_oc-U_pv，若大于，进行步骤13，否则进行步骤19；

其中，N为光伏阵列的串联数；

(13)设定电压参考值U_ref为0.85U_oc；

(14)调用滑模扫描子程序，将光伏阵列输出电压将从当前运行点逐渐上升接近0.85U_oc；

(15)判断光伏阵列输出电压U_pv是否接近0.85U_oc，当0.85U_oc-U_pv小于第二电压阀值U_set2时，进行下一步；否则进行步骤13；

(16)将电压参考值U_ref设定为0.6U_oc/N；

(17)调用滑模扫描子程序，使光伏阵列输出电压将从当前运行点逐渐下降接近0.6U_oc/N，同时执行最大功率存储程序，获得全局最大功率点及全局最大功率点电压U_max；

(18)判断光伏阵列当前输出电压U_pv是否接近0.6U_oc/N，当U_pv-0.6U_oc/N小于第三电压阀值U_set3时，进行步骤6，否则继续进行步骤16；

(19)设定电压参考值U_ref为0.6U_oc/N；

(20)调用滑模扫描子程序，将光伏阵列输出电压将从当前运行点逐渐上升接近0.6U_oc/N；

(21)判断光伏阵列输出电压U_pv是否接近0.6U_oc/N，当U_pv-0.6U_oc/N小于第三电压阀值U_set3时，进行下一步；否则进行步骤19；

(22)将电压参考值U_ref设定为0.85U_oc，

(23)调用滑模扫描子程序，使光伏阵列输出电压将从当前运行点逐渐下降接近0.85U_oc，同时执行最大功率存储程序，获得全局最大功率点及全局最大功率点电压U_max；

(24)判断光伏阵列当前输出电压U_pv是否接近0.85U_oc，当0.85U_oc-U_pv小于第二电压阀值U_set2时，进行步骤6，否则继续进行步骤22。

2.根据权利要求1所述的局部阴影下光伏阵列最大功率跟踪滑模控制系统，其特征在于，所述最大功率存储程序的步骤如下：

(1)设定全局最大功率点P_max及全局最大功率点电压U_max初始值为0；

(2)获取光伏阵列的输出电压U_pv(k)和实时输出电流i_pv(k)；

(3)计算光伏阵列实时功率P_pv(k)，P_pv(k)＝U_pv(k)*i_pv(k)；

(4)判断光伏阵列实时功率P_pv(k)是否大于全局最大功率点P_max，若大于，则进行步骤5，否则进行步骤6；

(5)设定全局最大功率点P_max＝P_pv(k)，全局最大功率点电压U_max＝U_pv(k)，重复步骤2；

(6)全局最大功率点P_max和全局最大功率点电压U_max数值不变，重复步骤2。