[发明专利]一种快速实现MPPT的控制方法

说明书

本发明公开了一种快速实现MPPT的控制方法，包括如下步骤：（1）、建立光伏组件五参数模型；（2）、利用辐照仪和温度计测量光伏组件的实际运行条件下的辐照度和温度；（3）、利用五参数模型以及Lambert函数求解光伏组件实际辐照度以及温度下的最大功率点电压值；（4）、通过所求最大功率点电压值带入到DC/DC转换器实现光伏组件最大功率点的追踪。本发明提出的一种快速实现MPPT的控制方法，实现方式较为简单，且可以准确追踪到最大功率点的位置，实现最大功率点追踪。

技术领域

本发明涉及一种快速实现MPPT的控制方法，属于光伏技术领域。

背景技术

通常光伏电站运行时，都需要追踪光伏组件的最大功率点，要求光伏电站在最大功率点处运行，实现光伏电站的最大效率。光伏组件的I-V输出特性曲线是随着外界辐照度以及温度发生变化的，当外界辐照度以及温度发生变化时，最大功率点的位置就会发生变化，此时光伏系统就需要追踪最大功率点的位置，实现效率最大化。

目前MPPT控制方法有恒压控制法，扰动观测法以及电导增量法。但是恒压控制法的效率较低，当辐照度、温度发生变化，很难追踪到最大功率点；扰动观测法是通过采集电压、电流等参数通过算法一步步逼近最大功率点，但是此方法在辐照度发生突变时容易系统失效且容易发生最大功率点左右扰动；电导增量法控制难度较大，实现起来较为困难。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种快速实现MPPT的控制方法。

一种快速实现MPPT的控制方法，包括如下步骤：

(1)、建立光伏组件五参数模型；

建立光伏组件五参数模型的步骤如下：

(a)、根据单晶硅光伏组件的等效电路图,如图2所示，建立光伏组件输出特性模型；

(b)、基于该模型利用基尔霍夫电流定律得到光伏组件电流特性方程，如等式(1)所示：

其中，I_ph为光生电流，I_D为二极管通过电流，I_sh为流过并联电阻电流，I₀为二极管反向饱和电流，R_s为串联电阻，R_sh为并联电阻，a为曲线拟合因子，V为光伏组件输出电压，I为光伏组件输出电流；

(c)、根据光伏组件铭牌上提供的标准测试条件下的参数值，获取电流方程所需的五个参数，具体算法如下：

首先建立光伏组件四参数模型及不考虑并联电阻R_sh，

I_ph,4＝I_sc (2)

其中公式(2)～(5)中下标4表示是在四参数模型中求得的参数值，根据光伏组件铭牌上在标准条件下的I_sc,s,U_oc,s,I_mp,s,U_mp,s求出四个参数的值；

(d)、根据光伏组件I-V分区曲线，按电压划分为高、中、低三个区，在高电压区和低电压区，电压对电流的导数与直线的斜率近似相等：

选取坐标分别为(0，I_SC)和(U₂，0.5×(I_SC+I_mp)的两点，两点坐标均在低电压区；同理分别选取高电压区的两点，两点坐标为(U₃，0.5×I_mp)和(U_OC，0)，因此：