[发明专利]一种基于电导增量法的MPPT控制方法、控制装置、介质和设备

说明书

本发明公开了一种基于电导增量法的MPPT控制方法、控制装置、介质和设备，涉及光伏发电设备控制领域，包含如下步骤：A、初始最大功率点跟踪控制参数，所述跟踪点控制参数包括最大跃变次数；B、通过电导增量法追踪最大功率点，判断是否进入稳态，如进入稳态，则更新跃变次数；C、如跃变次数小于最大跃变次数，使输出电压产生跃变后返回步骤B进行跃变探索，并更新最优点坐标；D、如跃变次数等于最大跃变次数，则调整最大功率至最优点后，返回步骤B；E、如跃变次数大于最大跃变次数，则进入光照监测状态，判断光照是否突变；如光照无突变则返回步骤B；F、如光照突变，则工作点初始化，跃变次数归零，返回步骤B。达到稳定输出最大功率的目的。

技术领域

本发明涉及光伏发电设备控制领域，更具体地说，它涉及一种基于电导增量法的MPPT控制方法、控制装置、介质和设备。

背景技术

目前，实现光伏阵列最大功率点跟踪的算法主要包括以电导增量法和扰动观察法为代表的传统算法，这类算法可以在光照均匀环境下实现最大功率点跟踪，以及以粒子群算法、蚁群算法为代表的智能算法，这类算法可以控制光伏阵列的工作点在非均匀光照环境下稳定在最大功率点处。

在均匀光照环境下，扰动观察法、电导增量法可以有效控制光伏阵列的工作点稳定在最大功率点邻域内。然而，当光伏阵列中每个光伏模块所接收到的光照强度不同，由于光伏阵列的输出特性曲线由单一峰值变为多个峰值，这将直接导致扰动观察法和电导增量法无法实现全局最大功率跟踪，长时间工作在这种工况下，将会直接导致光伏发电系统效率降低。如图3所示当处于工况3的状态下，输出功率可能维持在第二波峰(电压34、输出功率190)；第二波峰并不是最大输出功率。

在非均匀光照环境下，采用粒子群算法、蚁群算法或是其他的智能算法可以有效实现全局最大功率跟踪。然而，由于这类算法在动态过程中需要不断的切换智能体位置，这将会导致在寻优过程中产生较大的震荡，直接影响系统中的其他电力电子器件的稳定性。同时，不同的算法中有不同的参数，当参数选择不合适时，可能会造成系统长时间震荡，无法进入平衡状态。

现有技术存在互相矛盾的点，即扰动观察法、电导增量法虽然可以实现均匀光照下的最大功率点跟踪，但是无法在非均匀环境下实现全局最大功率点跟踪。智能算法虽然可以在均匀光照环境和非均匀光照环境下实现全局最大功率点跟踪，但是动态过程震荡严重，不利于系统稳定运行。

发明内容

为了解决以上两类算法所存在的问题。本专利提供一种基于电导增量法的MPPT控制方法。采用本发明所提出的算法可以在非均匀光照环境下实现全局最大功率点跟踪，同时可以有效保证系统始终处于收敛状态，不会对系统稳定性造成比较严重的负面影响。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种基于电导增量法的MPPT控制方法，包含如下步骤：A、初始化最大功率点跟踪控制参数，所述跟踪点控制参数包括最大跃变次数；B、通过电导增量法追踪最大功率点，判断是否进入稳态，如进入稳态，则更新跃变次数；C、如跃变次数小于最大跃变次数，则设定占空比为0.01，使输出电压产生跃变后返回步骤B进行跃变探索，并更新最优点坐标；D、如跃变次数等于最大跃变次数，则调整最大功率至最优点后，返回步骤B；E、如跃变次数大于最大跃变次数，则进入光照监测状态，判断光照是否突变；如光照无突变则返回步骤B；通过电导增量法保持最大输出功率在最优点坐标附近；F、如光照突变，则工作点初始化，跃变次数归零，返回步骤B。

进一步的，所述稳态判断方法如下：在通过电导增量法追踪最大功率点的追踪周期中；当满足(P_n-P₁)×(P₁-P₂)＜0时，则判定进入稳态；其中，P_n为当前采样点输出功率、P₁为当前追踪周期中第一次采样点输出功率；P₂当前追踪周期中第二次采样点输出功率。