[发明专利]基于RT-LAB的光伏最大功率点跟踪控制模拟方法

权利要求书

1.一种基于RT-LAB的光伏最大功率点跟踪控制模拟方法，其特征在于，搭建基于RT-LAB的半实物实时仿真平台，在该平台上对不同MPPT算法进行控制模拟及实验验证，所述方法包括：

步骤S1，分析分布式光伏输出特性；

步骤S2，对典型MPPT算法进行对比分析，包括扰动观察法和电导增量法，研究算法实现流程，分析控制算法优劣；

步骤S3，研究基于|(dP/dV)/P|的扰动观察法；

步骤S4，对基于|(dP/dV)/P|的扰动观察法及传统的MPPT算法（扰动观察法及电导增量法）进行MATLAB仿真，对比分析三种算法的离线仿真特性；

步骤S5，分析RT-LAB半实物仿真平台的系统构建，建模规范及仿真实现过程；

步骤S6，选择相应控制器对三种MPPT算法进行实物控制器设计；

步骤S7，实现MATLAB仿真模型到RT-LAB仿真模型的实时化转换；

步骤S8，结合RT-LAB实时仿真平台及MPPT实物控制器进行MPPT控制模拟及实验验证；

步骤S9，对实时仿真结果进行分析，验证MPPT算法的有效性及优劣性。

2.根据权利要求1所述的基于RT-LAB的光伏最大功率点跟踪控制模拟方法，其特征在于，所述步骤S1中分布式光伏输出特性首先选取特定光伏电池进行参数模拟，并分别考虑电池温度变化时、光照强度变化时分布式光伏输出电压电流变化情况。

3.根据权利要求1所述的基于RT-LAB的光伏最大功率点跟踪控制模拟方法，其特征在于，所述步骤S3中的改进MPPT算法基于|(dP/dV)/P|的扰动观察法，根据光伏输出特性设定不同步长ΔD_max、ΔD_mid、ΔD_min（分别对应基于|(dP/dV)/P|的扰动观察法的大中小三种扰动步长），对步长改变的边界条件进行计算，分别计算x_max及x_min与|(dP/dV)/p|值进行对比，判断不同情况下的步长值（x_max及x_min分别为较大扰动步长和较小扰动步长的判断参数，|(dP/dV)/p|为实时判定量据此选择扰动步长）。

4.根据权利要求1所述的基于RT-LAB的光伏最大功率点跟踪控制模拟方法，其特征在于，所述步骤S4中的三种不同MPPT算法的离线仿真分析包括系统跟踪至最大功率点所需的跟踪时间、达到最大功率点时的稳定性、光照强度及电池温度变化时系统跟踪速度和达到新的最大功率点时的稳定性。

5.根据权利要求1所述的基于RT-LAB的光伏最大功率点跟踪控制模拟方法，其特征在于，所述步骤S5中所述的RT-LAB半实物仿真平台包括仿真主机、RT-LAB目标机和实物控制器，仿真主机与RT-LAB目标机之间通过TCP/IP协议进行数据交互，RT-LAB目标机与实物控制器之间通过FPGA板卡实现数据交互，RT-LAB实现过程包括打开模型、编辑模型、编译模型、分配节点、加载模型和执行。

6.根据权利要求1所述的基于RT-LAB的光伏最大功率点跟踪控制模拟方法，其特征在于，所述步骤S6中所述实物控制器，采用以freescale公司的MC56F8257芯片为核心器件的控制电路，利用实时调试工具FreeMASTER和示波器完成软件调试，程序设计上采用以主程序循环加中断服务子程序模块完成。

7.根据权利要求1所述的基于RT-LAB的光伏最大功率点跟踪控制模拟方法，其特征在于，所述步骤S7中的MATLAB仿真模型到RT-LAB仿真模型的实时化转化包括：将复杂模型拆分成多个可并行执行的子系统，再将子系统分配到多个节点上，实现子实时仿真计算机的可伸缩式并行处理，对数学模型进行划分，即划分为模型系统、实物系统和监控系统，模型系统的前缀为SM，实物系统的前缀为SS，监控系统的前缀为SC，在各子系统中插入OpComm模块，实现系统信息交互。