[发明专利]光伏并网逆变系统中的一种非主动扰动最大功率跟踪方法

摘要

光伏并网逆变系统中的一种非主动扰动最大功率跟踪技术，根据光伏阵列输出功率的自然波动，实现快速无扰动的光伏阵列最大功率跟踪控制。光伏并网逆变系统中的一种非主动扰动最大功率跟踪技术控制过程为：在载波周期中采样光伏阵列的工作电压并计算当前的输出功率；在电压脉动周期中搜索最大功率对应的母线电压值，该电压值作为下一周期的电压指令，光伏阵列的工作电压向最大功率点移动；系统的工作电压移动到最大功率点时，阵列功率变化的峰点位于电压脉动的中点，根据最大功率跟踪控制策略稳定母线工作电压。本发明方法不会对电网产生扰动影响，最大功率跟踪速度较快，无需任何参数的选择和设定，适用于单相或三相光伏并网逆变系统的最大功率跟踪控制。

主权项

光伏并网逆变系统中的一种非主动扰动最大功率跟踪方法，其特征在于：采用数字信号处理器DSP控制最大功率点跟踪太阳能控制器MPPT，根据光伏阵列输出功率的自然波动，对光伏阵列的工作电压及工作电流进行采样，判断搜索光伏阵列的最大功率并进行跟踪，包括以下步骤：(1)将所述光伏阵列的电压正极输出端接入DC/AC逆变电路的直流母线，所述DC/AC逆变电路的直流一侧接入有电容以滤波和稳压，所述DC/AC逆变电路的输出线接入有电抗器，DC/AC逆变电路的输出电压经过电抗器滤波后接入电网；所述最大功率点跟踪太阳能控制器MPPT的信号输入端分别与所述光伏阵列负极以及所述电容电连接，采集所述光伏阵列的工作电压及工作电流，所述数字信号处理器DSP与所述最大功率点跟踪太阳能控制器MPPT电连接，控制MPPT进行采样，并处理MPPT返回的数据，所述DSP与所述DC/AC逆变电路的驱动电路电连接，向所述DC/AC逆变电路发出驱动信号；(2)所述DSP控制所述MPPT对光伏阵列一个载波周期中工作电压及工作电流信号进行n次采样，并将采集到n个电压及电流信号传送至DSP，在DSP中计算所述一个载波周期中n个采样信号各自对应的输出功率；(3)按照采样频率所对应的时间间隔，在DSP的载波周期中搜索第一个电压脉动周期光伏阵列输出功率最大时所对应的光伏阵列的工作电压，并将所述工作电压作为DSP向下一个电压脉动周期发出的电压指令；(4)在DSP中搜索第二个电压脉动周期中光伏阵列输出功率最大时所对应的光伏阵列的工作电压，在DSP中将MPPT采集到的第二个电压脉动周期中光伏阵列最大输出功率，与步骤(3)所述指令电压所对应的输出功率进行比较，如果光伏阵列在第二个电压脉动周期输出功率最大值大于或等于步骤(3)所述指令电压对应的输出功率值，则DSP经过PI调节器向DC/AC逆变电路发出并网逆变电流指令，将步骤(3)所述指令电压由DSP内部的PWM模块转换成DC/AC电路的驱动占空比，并将所述第二个电压脉动周期输出功率最大值所对应的光伏阵列工作电压作为DSP向下一个电压脉动周期的电压指令；如果光伏阵列在所述第二个电压脉动周期最大输出功率值小于所述指令电压对应的输出功率值，则DSP不向DC/AC逆变电路发出并网逆变电流驱动指令，并将第一个电压脉动周期中光伏阵列输出功率最大时所对应的光伏阵列的工作电压作为下一个电压脉动周期的电压指令，重复步骤(3)及步骤(4)，完成对光伏阵列的最大功率进行跟踪。