[发明专利]适用于光伏优化器的带滞环扰动全局最大功率点跟踪方法

说明书

技术领域

本发明涉及光伏发电技术领域，具体涉及一种适用于光伏优化器的带滞环扰动全局最大功率点跟踪方法。

背景技术

实际光伏发电系统运行中，光伏阵列容易受到的阴影遮挡等因素影响，这种光照不均匀的情形会造成发电功率大幅度下降，极端情形下，系统输出功率严重降低会带来电网稳定性问题，可能会对光伏阵列中的光伏元件造成热损伤；同时，局部阴影遮挡条件下，光伏组件输出功率曲线呈现出多峰值特点，为最大功率点跟踪带来了难度。

发明内容

本发明旨在至少解决上述技术问题之一。

为此，本发明的目的在于提出一种适用于光伏优化器的带滞环扰动全局最大功率点跟踪方法，提升获取系统最大功率点的效率。

为了实现上述目的，本发明的实施例公开了一种适用于光伏优化器的带滞环扰动全局最大功率点跟踪方法，包括光伏组件、光伏优化器、集中逆变器，所述光伏组件通过光伏优化器与集中逆变器连接，所述光伏优化器包括功率电路和控制电路，所述功率电路为 Buck变换器，所述控制电路用于采集所述光伏组件的输入电压和输入电流，并根据所述光伏组件的输入电压和输入电流向所述Buck变换器的开关管发送脉冲信号，以通过所述脉冲信号控制所述开关管的导通状态，所述方法包括以下步骤：S1：所述控制电路控制所述开关管导通，当满足预设启动条件时，进入步骤S2；S2：从指定初值开始连续改变脉冲占空比，比较得出全局最大功率及其对应的脉冲占空比；S3：以最大功率值对应的脉冲占空比为初始值开始，通过采集滞环宽度处的占空比对应的功率改变占空比，寻找局部功率极值； S4：重复步骤S3，每间隔预设时间重复执行步骤S2。

进一步地，所述连续改变的脉冲信号的占空比从小到大依次相差固定步长。

进一步地，步骤S3进一步包括：

S301：计算工作点A的功率P_A，工作点A的占空比为第一占空比；

S302：向第一方向移动一个步长到达工作点B，工作点B的功率P_B；

S303：向第二方向移动两个步长到达工作点C，工作点C的功率P_C，所述第一方向和所述第二方向的方向相反；

S304：计算ΔP₁＝P_B-P_A,ΔP₂＝P_A-P_C,若ΔP₁与ΔP₂符号相同且为正号，则工作电压按照原方向进行扰动；若符号都为负号，工作电压向反方向进行扰动；若符号不同，工作电压不变。

根据本发明实施例的适用于光伏优化器的带滞环扰动全局最大功率点跟踪方法，采用滞环扰动与全局扫描相结合的方式，能够在局部阴影遮挡等较为复杂的环境下能以较快的速度跟踪到全局最大功率点，系统启动时执行的启动条件判断有助于光伏系统的顺利启动。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明实施例的适用于光伏优化器的带滞环扰动全局最大功率点跟踪方法的流程图；

图2是本发明一个实施例的光伏优化器的电路图；

图3是本发明一个实施例的适用于光伏优化器的带滞环扰动全局最大功率点跟踪方法的程序执行流程图；

图4是本发明一个实施例的滞环效果的扰动观察法子程序的执行流程图；

图5(a)是本发明一个实施例的带滞环的扰动观察法的示意图，图5(b)为传统扰动法与带滞环扰动法的示意图；

图6是本发明一个实施例的全局扫描子程序的执行流程图；

图7是本发明的仿真中光伏组件的连接示意图；

图8是本发明仿真中Buck型光伏优化器拓扑；

图9(a)是本发明仿真一中情形一中两种算法下优化器输出功率比较图，图9(b)是本发明仿真一中情形一中两种算法下算法中占空比变化波形图，图9(c)发明仿真一中情形二中两种算法下优化器输出功率比较图，图9(d)是本发明仿真一中情形二中两种算法下算法中占空比变化波形图；

图10(a)是本发明仿真二中两种算法下优化器输出功率比较图，图10(b)是本发明仿真二中两种算法下算法中占空比变化波形图；

图11是本发明仿真三中的光强变化波形图；