[发明专利]一种提升控制精度的MPPT方法、系统

说明书

本发明公开了一种提升控制精度的MPPT方法、系统，属于新能源控制领域。本发明所述的一种提升控制精度的MPPT方法，根据系统的采样精度，选取合适的采样n个数；根据控制系统功率等级，选取合适的扰动阈值ΔP；根据光伏阵列输出功率变化的快慢，选择不同的扰动步长ΔU与扰动周期T，以实现不同工况下最大功率点的快速跟踪，进而提高MPPT效率。

技术领域

本发明属于新能源控制技术领域，具体涉及一种提升控制精度的MPPT方法、系统。

背景技术

新能源行业的迅速发展，对控制系统的各项性能指标提出了更高要求。其中，如何提高控制的最大功率跟踪(MPPT)效率，一直是研究热点。

目前已成熟应用了多种MPPT控制方法，如常用的恒定电压法、扰动观测法、导纳增量法、dP-PO方法等[1]。

常用的扰动观测法，通过周期性的改变光伏阵列输出电压U(k)，达到调整光伏阵列输出功率P(k)的目的。具体方案如下：采样光伏阵列当前周期的输出电流I(k)、输出电压U(k)，计算当前周期的输出功率P(k)，与上一周期的输出功率P(k-1)作比较。当P(k)≥P(k-1)时，按原来方向变化光伏阵列输出电压U(k)；当P(k)＜P(k-1)时，按相反方向变化光伏阵列输出电压U(k)。

光伏发电系统是一个非线性、易受干扰的复杂系统[2]，现有技术大多对电压电流采样滤波后进行MPPT控制，影响了控制的精确性。另一方面，其扰动的步长是固定的，所以在最大功率点处会存在功率的来回振荡，存在功率损失。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提升控制精度的MPPT方法、系统，以解决现有技术中MPPT方法不够精确的问题。

为实现上述目的，采用如下技术方案：

一种提升控制精度的MPPT方法，包括以下步骤：

在第k个扰动周期，采样光伏阵列n个采样周期，将第x个采样周期的输出电流记做I_k(x)、输出电压记做U_k(x)；

在第k-1个扰动周期，采样光伏阵列n个采样周期，将第x个采样周期的输出电流记做I_k-1(x)、输出电压记做U_k-1(x)；

计算出在第k个扰动周期内的n个采样周期的输出总功率P(k)；

计算出在第k-1个扰动周期内的n个采样周期的输出总功率P(k-1)；

计算P(k)和P(k-1)的差值，得到ΔP(k)；

依据ΔP(k)和功率扰动阈值ΔP的大小关系对扰动方向A进行调整。

优选的，还包括以下步骤：

计算第k个扰动周期的指令电压U_ref(k)，将指令电压U_ref(k)作为光伏逆变器的电压输入。

优选的，指令电压U_ref(k)的计算方式如下：

U_ref(k)＝U_ref(k-1)+A*ΔU

式中：A为扰动方向；ΔU为扰动步长；U_ref(k-1)为第k-1个扰动周期的指令电压。

优选的，P(k)的计算方式如下：

优选的，P(k-1)的计算方式如下：

优选的，依据ΔP(k)和功率扰动阈值ΔP的大小关系对扰动方向A进行调整，具体为：

当ΔP(k)＞ΔP时，保持原扰动方向A＝1*A；