[发明专利]混合储能逆变器离网MPPT控制装置及方法

权利要求书

1.混合储能逆变器离网MPPT控制装置，所述混合储能逆变器的直流侧DC/DC1连接光伏面板PV，DC/DC2连接电池模块BAT，交流侧分为两路，Grid侧直接连接电网，UPS侧连接UPS负载，其特征在于，还包括：

PV工作电压采样部，其用于对光伏面板PV的当前工作电压V_pv持续采样；

PV工作电流采样部，其用于对光伏面板PV的当前工作电流I_pv持续采样；

MPPT控制器，其用于追踪扰动光伏面板PV的控制电压V_ref；

直流母线电压采样部，其用于对直流母线的当前工作电压持续采样；

电池电压采样部，其用于对电池模块BAT的当前工作电压V_bat持续采样；

电池电流采样部，其用于对电池模块BAT的当前工作电流I_bat持续采样；

UPS电压采样部，其用于对UPS侧的当前工作电压V_ups持续采样；

UPS电流采样部，其用于对UPS侧的当前工作电流I_ups持续采样；

控制部，其接受各采样部的采样信号、光伏面板PV和电池模块BAT的监测信号，控制MPPT控制器、光伏面板PV和电池模块BAT执行如下动作:

S1，当混合储能逆变器离网运行时，MPPT控制器暂停MPPT控制，不再追踪扰动光伏面板PV的控制电压V_ref、使光伏面板PV输出功率保持稳定；控制部调整直流母线电压、使直流母线电压采样值稳定在设定范围内；MPPT控制器初始化V_ref(0)＝0.8*V_open，V_open为光伏面板PV的开路电压；

S2，MPPT控制器定步长扰动控制电压V_ref一次，使V_ref(1)＝V_ref(0)+ΔV，ΔV为预设参数值，控制部调整V_pv，使V_pv＝V_ref(1)，然后根据电池模块BAT的充放电状态以及I_bat的变化情况确定V_PV与光伏面板PV的最大功率点电压V_mpp的关系：

当电池模块BAT处于充电状态时，若上述扰动后I_bat增大，则判定V_pv＜V_mpp，否则V_pv＞V_mpp；

当电池模块BAT处于放电状态时，若上述扰动后I_bat增大，则判定V_pv＞V_mpp；否则V_pv＜V_mpp；

S3，MPPT控制器重新开始MPPT控制，控制部记录UPS工作电流采样初始值I_ups(0)，将I_ups引入MPPT控制中，随着UPS负载变化迅速进行MPPT追踪：

当第k采样周期与第(k-1)采样周期的UPS工作电流差绝对值|ΔI_ups|≤I_limit时，MPPT控制器不扰动控制电压V_ref；

当第k采样周期与第(k-1)采样周期的UPS工作电流差绝对值|ΔI_ups|＞I_limit时，控制部提前结束MPPT控制器当前正在执行的第nMPPT控制周期、开始第(n+1)MPPT控制周期，从而加快MPPT控制周期更新，MPPT控制器在第(n+1)MPPT控制周期，对V_ref(n+1)进行变步长扰动：

V_ref(n+1)＝V_ref(n)+ΔV₁；

其中：|ΔI_ups|＝|I_ups(k)-I_ups(k-1)|；

ΔV₁＝K₁*|ΔI_ups|；

k、n均为≥1的整数；I_limit为预设参数值，用于判断离网时UPS负载变化是否过大；

K₁为预设参数值，K₁的正负律如下：

当ΔI_ups＞0时，说明离网后UPS负载功率增大：若上述S2中判定V_pv＜V_mpp，则此时需要增大V_ref(n+1)，K₁取正值；若上述S2中判定V_pv＞V_mpp，则此时需要减小V_ref(n+1)，K₁取负值；当ΔI_ups0时，说明离网后UPS负载功率减小：若上述S2中判定V_pv＜V_mpp，则此时需要减小V_ref(n+1)，K₁取负值；若上述S2中判定为：V_pv＞V_mpp，则此时需要增大V_ref(n+1)，K₁取正值；

S4，MPPT控制器停止变步长扰动控制电压V_ref(n+1)、控制部调整电池功率判断：

当上述S3中ΔI_ups＞0时，MPPT控制器在对第(n+1)MPPT控制周期的V_ref(n+1)变步长扰动后，控制部调整V_pv(n+1)＝V_ref(n+1)：若此时光伏面板PV的功率变化ΔP＝P_PV(n+1)-P_PV(n)＜预设参数值P_limit1，则说明此时光伏面板PV已经工作在最大功率点附近、UPS负载功率过大，MPPT控制器停止扰动控制电压V_ref，控制部根据电池模块BAT的当前状态调整电池功率；若此时光伏面板PV的功率变化ΔP＝P_PV(n+1)-P_PV(n)≥P_limit1，MPPT控制器当前控制周期结束，返回S3；

当上述S3中ΔI_ups0时，MPPT控制器在对第(n+1)MPPT控制周期的V_ref(n+1)变步长扰动后，控制部调整V_PV(n+1)＝V_ref(n+1)：若此时光伏面板PV的功率P_PV(n+1)＜预设参数值P_limit2，则说明此时光伏面板PV已经基本工作在开路电压或者系统最低电压附近、UPS负载功率较小，MPPT控制器停止扰动控制电压V_ref，控制部根据电池模块BAT的当前状态调整电池功率；若此时光伏面板PV的功率P_PV(n+1)≥P_limit2，MPPT控制器当前控制周期结束，返回S3；

其中：P_PV(n+1)＝V_PV(n+1)*I_PV(n+1)；P_PV(n)＝V_PV(n)*I_PV(n)。