[发明专利]局部阴影下基于梯度法极值搜索的光伏最大功率跟踪方法

权利要求书

1.一种局部阴影下基于梯度法极值搜索的光伏最大功率跟踪方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：建立光伏电池串并联组成的光伏阵列模型，通过设定相关子模块中的光照值，模拟实际光伏阵列中的局部阴影情况，将电压作为光伏阵列模型的输入输出，功率作为光伏阵列模型的输出；

S2：设定梯度法极值搜索的初始电压v₀；

S3：以初始电压v₀作为光伏阵列模型输入，采用梯度法极值搜索算法进行时长为t+m的极值搜索，记录时刻t的光伏阵列模型的功率P_t和时刻t+m的功率P_t+m，t和m都是根据实际情况设置的时间参数；梯度法极值搜索算法的具体步骤包括：

S3.1：令系统初始估计电压

S3.2：将估计电压与扰动R(t)相加，得到电压扰动R(t)可表示为：

R(t)＝a(l₁cos(W(t))+l₂sin(W(t)))＝aL^Tδ(t)

其中，δ(t)＝[cos(W(t)),sin(W(t))]^T表示布朗单位圆扰动，L＝[l₁ l₂]^T是常向量，l₁＞0,l₂＞0和a＞0是设计参数；

S3.3：将电压v输入光伏阵列模型，得到对应的功率P，通过滤波器滤去不稳定的波形，得到稳定的功率

S3.4：将功率与扰动Q(t)相乘，得到信号扰动Q(t)可表示为：

Q(t)＝l₁cos(W(t))+l₂sin(W(t))

S3.5：将ΔP经过滤波器得到信号乘以一个常系数K后进行积分，其中K＞0，在估计点处寻找到下一个估计迭代点即令返回步骤S3.2；

S4：判断是否|P_t+m-P_t|＜μ，μ表示预设阈值，μ＞0，如果是，将P_t+m作为当前极值进行记录，同时记录其对应的电压v，进入步骤S7，否则进入步骤S5；

S5：延长梯度法极值搜索算法的搜索时间，延长的搜索时间为τ+m，τ表示延长时间参数，记录本次延长搜索时间中时刻τ的功率P_τ和时刻τ+m的功率P_τ+m；

S6：判断是否|P_τ+m-P_τ|＜μ，如果是，将P_τ+m作为当前极值进行记录，同时记录其对应的电压v，进入步骤S7，否则返回步骤S5；

S7：令初始电压v₀＝v₀+h，返回步骤S3，h表示初始点更新步长；

在步骤S3至步骤S7循环执行期间，对搜索结束参数进行监测，一旦达到搜索结束条件，则极值搜索结束，在记录的所有极值中选择最大值作为光伏系统的最大功率点，按照其对应的光伏阵列电压对光伏阵列进行控制。

2.根据权利要求1所述的光伏最大功率跟踪方法，其特征在于，所述搜索结束参数采用多峰极值搜索方法的总体运行时间，即当总体运行时间达到预设阈值，则极值搜索结束。

3.根据权利要求1所述的光伏最大功率跟踪方法，其特征在于，所述搜索结束参数采用初始点的值，即如果初始点x₀超出预设范围，则极值搜索结束。