[发明专利]基于三级步长的最大功率点实现方法及装置

权利要求书

1.一种基于三级步长的最大功率点实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：系统启动后，对光伏阵列的输出电压和输出电流进行采样，U(k)表示第k(k＝0,1,2,…,k)次采样的输出电压，I(k)表示第k(k＝0,1,2,…,k)次采样的输出电流，并根据U(k)和I(k)计算P(k)；

S2：判断U(k)是否小于Um，如是，则进入步骤S3，如否则进入步骤S4，其中，Um为光伏电池的输出特性曲线的最大功率点处的电压；

S3：采用恒压法进行最大功率点追踪，追踪得到的输出电压为Um，进入步骤S6；

S4：采用扰动观察法进行最大功率点追踪，具体为，设置标志位为flag，步长方向系数为j，第i级步长为Vstep[i](i＝1,2,3)，并计算dP，dU，其中，dP＝P(k)-P(k-1)，dU＝U(k)-U(k-1)，对dP进行条件判断：

S41：若dP>0，则进一步对dU进行条件判断：

S411：若dU>0，则令flag值加1，j＝1，若flag值为3，则将i值加1，进入步骤S5，若flag值不为3，则保持步长不变，进入步骤S5；

S412：若dU≤0，则令flag值为0，j＝-1，则将i值减1，进入步骤S5；

S42：若dP≤0，则进一步对dU进行条件判断：

S421：若dU<0，则令flag值加1，j＝1，若flag值为3，则将i值加1，进入步骤S5，若flag值不为3，则保持步长不变，进入步骤S5；

S422：若dU≥0，则令flag值为0，j＝-1，则将i值减1，进入步骤S5；

S5：计算依据步骤S4选取的步长所修正后的电压Vmpp：

Vmpp＝Vmp0+j×Vstep[i]，

其中，Vmp0为系统启动时光伏电池的初始电压；

S6:控制所述系统的输出电压为U，U值为步骤S3得到的Um或步骤S5得到的Vmpp，并返回继续执行步骤S1；

其中，Vstep[3]＝10×Vstep[2]＝100×Vstep[1]。

2.根据权利要求1所述的基于三级步长的最大功率点实现方法，其特征在于，Vstep[1]的值按下式计算确定：

Vstep[1]=0.01×UmU(k),(Um≥U(k))0.01×U(k)Um,(Um<U(k)).]]>

3.根据权利要求1所述的基于三级步长的最大功率点实现方法，其特征在于，系统每次开始运行至步骤S4时，首先进行标志位flag的清零。

4.一种基于三级步长的最大功率点实现装置，用于执行权利要求1至4任一所述的方法，其特征在于，包括：

采样模块，用于对系统的光伏阵列的输出电压和输出电流进行采样，U(k)表示第k(k＝0,1,2,…,k)次采样的输出电压，I(k)表示第k(k＝0,1,2,…,k)次采样的输出电流，并根据U(k)和I(k)计算P(k)；

功率追踪选择模块，用于判断U(k)是否小于Um，如是，则启动恒压法追踪模块，如否则启动扰动观察法追踪模块；

恒压法追踪模块，用于执行步骤S3的采用恒压法进行最大功率点追踪，追踪得到的输出电压为Um，并将Um输出至控制输出模块；

扰动观察法追踪模块，用于执行步骤S4及S5，采用三级步长对最大功率点电压进行追踪，并计算选取的步长所修正后的电压Vmpp；

控制输出模块，用于控制所述系统的输出电压为Um或Vmpp。