[发明专利]光伏系统及其最大功率点跟踪控制方法

说明书

本申请提供了一种光伏系统及其最大功率点跟踪控制方法，该光伏系统中包括MPPT控制器和功率变换器，该MPPT控制器连接功率变换器。MPPT控制器用于连接光伏阵列，并跟踪光伏阵列的全局最大功率点MPP。该MPPT控制器还用于基于目标时段内跟踪到光伏阵列的全局MPP的状态，在光伏阵列存在固定遮挡时，获得光伏阵列的全局MPPT的多峰搜索启动时刻，以在各MPPT周期的该多峰搜索启动时刻到来时启动光伏阵列的全局MPPT，以向功率变换器输出光伏阵列的全局MPP的工作点。采用本申请，可提高光伏阵列的全局MPP的工作点的获得效率，提高光伏阵列的全局MPPT的控制精度。

技术领域

本申请涉及电子电力技术领域，尤其涉及一种光伏系统及其最大功率点跟踪控制方法。

背景技术

新能源(new energy，NE，也可以称为非常规能源)在人们生活、工作中具有广泛的作用，其中之一就是将新能源转换为电能，新能源可包括太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能或者其它新能源。太阳能光伏发电被认为是当前世界上最具有发展前景的新能源技术,各发达国家均投入巨额资金竞相研究开发,并积极推进产业化进程,大力开拓市场应用。但是光伏发电产业在发展中也遇到了许多问题:光伏组件成本高昂、光电转化效率较低、局部遮挡的危害。最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)是降低发电成本、提高发电效率最直接有效的方法。在光伏系统的实际使用过程中,经常会受到周围环境(天空乌云、树木、高层建筑、灰尘)的影响而造成光伏阵列光照强度不均匀,产生局部遮挡问题。在光伏阵列被部分遮挡的情况下，其输出的功率-电压特征曲线(为方便描述可简称P-U曲线)将会呈现多个峰值特征。对于存在多个峰值特征的P-U特征曲线，如果无法找到全局最大功率点(maximum power point，MPP)而使光伏系统运行在局部MPP，则将导致光伏系统的发电量损失，而找到全局MPP的影响因素包括多峰MPPT的算法效果和多峰MPPT的启动时刻。

本申请的发明人在研究和实验过程中发现，在现有技术中，当光伏系统的光伏阵列因为局部被遮挡而使输出呈现多峰形态的P-U曲线(即P-U曲线存在多个峰值特征)时，通过引入功率曲线等方式，可使得光伏系统可以快速越过最大功率点出现概率较小的区域，从而可以使得光伏系统在局部最大功率点发生的情形下，仍然可以快速跟踪到全局最大功率。然而，在现有技术中，光伏系统的多峰MPPT算法的启动时刻依赖于人为经验总结来确定，多峰MPPT算法的启动时刻的选择与真实出现多峰的时刻存在偏差的可能性大，光伏系统出现发电量损失的概率大，操作不灵活，适用性差。

发明内容

本申请提供了一种光伏系统及其最大功率点跟踪控制方法，可提高光伏阵列的全局MPP的工作点的获得效率，提高光伏阵列的全局MPPT的控制精度，操作简单，适用性高。