[发明专利]一种光伏发电的仿真参数计算方法及设备

权利要求书

1.一种光伏发电的仿真参数计算方法，其特征在于：所述仿真参数计算方法包括以下步骤；

S1：恒定光伏发电电压

检测出在某一光照强度和电池温度下光伏电池的最大功率点对应的电压Um，当光照强度变化时，为避免功率损失，采用恒定电压控制策略，使光伏电池的输出电压稳定在Um附近；

S2：干扰观测法

每间隔一段时间增加或者减少一点电压，通过检测变化后的电压和电流，得到此时光伏电池的功率，将功率与电压变化前的功率位相比较，功率增大，扰动方向正确，功率减小，扰动方向不正确，扰动方向不正确时改变扰动的输出方向，进行最大功率点跟踪时，使用两个传感器检测光伏阵列的输出电压值和输出电流值，两者的乘积即是光伏阵列的输出功率；

S3：光伏电导增量

通过比较光伏阵列输出电导的变化量与输出电导，跟踪最大功率点，并测量光伏阵列的电压U_n和电流I_n，当光伏阵列的P-U曲线的斜率等于0时，即可得到输出功率最大值P_max，其表达式为：

式(1)为光伏阵列达到最大功率点的条件；

S4：模糊逻辑控制

将信息进行模糊化，经由模糊推理规则得到模糊控制的输出，再进行反模糊化处理，最终得到模糊控制的输出值，使用模糊逻辑控制法对光伏发电系统进行最大功率点跟踪时，采用DSP，工作主要包括：

A、确定模糊控制器的输入变量和输出变量；

B、归纳和总结模糊控制器的模糊控制规则；

C、确定模糊化方法和反模糊化方法；

D、选择论域并确定有关参数；

S5：神经网络控制

将大量单元连接在一起，控制非线性对象，在学习过程中，通过外部条件作用于神经网络，使神经网络对外界做出反应，选择光伏阵列的输出电压、输出电流和电池温度作为前馈网络的输入，设定中间层由N1、N2、...N300权重组成，最终通过输出层输出控制信息；

S6：光伏组件仿真

开路电压设定为22.2V，短路电流为5.45A，最大功率点设定为(17.2V，4.95A)，采用六个光伏电池串联，仿真算法采用discreate，步长选择variable-step仿真；

S7：控制器选型

控制器用于防止蓄电池的过充电和过放电，自动控制光伏阵列对蓄电池充电以及蓄电池给负载充电，系统电压与蓄电池电压一致，输入最大电流取决太阳能电池方阵的电流，以短路电流作为电池阵列的最大电流值，输入最输出最大电流取决于输出负载的电流，为逆变器的电流。

2.根据权利要求1所述的一种光伏发电的仿真参数计算方法及设备，其特征在于：所述步骤S2中，通过两个传感器对光伏阵列输出电压及输出电流分别进行采样，并计算其输出功率，扰动的对象选择光伏阵列的输出电压和输出电流，最大功率点跟踪电路连接在光伏阵列和DC-DC变换器之间。

3.根据权利要求1所述的一种光伏发电的仿真参数计算方法及设备，其特征在于：所述步骤S4中，模糊控制规则为，当调节变换器的占空比大小，使光伏阵列输出的功率变大，调节方向正确，可继续朝该方向调整，若光伏阵列输出的功率变小，则应朝反方向调整占空比大小，调节占空比大小取决于具体的模糊规则表和隶属度函数。

4.根据权利要求1所述的一种光伏发电的仿真参数计算方法及设备，其特征在于：所述步骤S7中，系统电压为220V，控制器具有蓄电池过放电保护门限以及通信、显示、数据采集和存储功能。