[发明专利]一种自适应扰动频率和步长的最大功率点跟踪方法

摘要

本发明公开了一种自适应扰动频率和步长的最大功率点跟踪(MaximumPower Point Tracking，MPPT)方法，特别涉及太阳能光伏电池的最大功率点跟踪方法，属新能源技术领域。所述MPPT方法是采用如下控制方法：每次扰动(改变光伏电池输出电压参考值)后，在判断光伏电池输出电压进入稳态后再开始计算扰动前后功率的差值，保证功率变化方向判断的准确性；通过对功率差值进行累加，准确获得每次扰动过后功率的变化方向；根据功率差值累加到参考值的时间，实时调整扰动步长，根据光伏电池输出功率的大小，实时调整功率累加值的参考值，可以实现快速、精确跟踪到最大功率点，且在最大功率点附近扰动频率和扰动步长最小，有效避免扰动引起的功率损失，实现光伏电池输出功率的最大化。

主权项

一种自适应扰动频率和步长的最大功率点跟踪方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)检测太阳能电池的输出电压uPV，电流iPV；(2)判断输入电压计数值NUK是否大于输入电压计数值基准NUK_R；若NUK≤NUK_R，则转入步骤(3)；若NUK＞NUK_R，则转入步骤(4)；(3)判断太阳能电池输出电压uPV与当前MPPT周期的光伏电池输出电压参考值u(k)的误差绝对值是否小于设定的电压误差参考值ΔuR；若|uPV‑u(k)|＜ΔuR，则NUK增1，结束；若|uPV‑u(k)|≥ΔuR，则NUK置为0，结束；(4)根据光伏电池的输出电压uPV、电流iPV计算光伏电池的输出功率pPV：pPV＝uPViPV同时使功率计算计数值NP增1，然后计算光伏电池的当前输出功率pPV与上一MPPT周期光伏电池平均输出功率P(k‑1)的差值，并将该功率差值加入功率差值累加值Δp：Δp＝Δp+pPV‑P(k‑1)(5)判断功率差值累加值的绝对值|Δp|是否大于功率差值参考值ΔPR：若|Δp|＞ΔPR，则转入步骤(6)；若|Δp|≤ΔPR，则退出；(6)判断功率差值累加值Δp的符号：若Δp＞0，则继续判断当前光伏电池输出电压参考值u(k)与上一个MPPT周期的光伏电池电压参考值u(k‑1)的关系：若u(k)＞u(k‑1)，则转入步骤(7)，否则转入步骤(8)；若Δp≤0，则继续判断当前光伏电池输出电压参考值u(k)与上一个MPPT周期的光伏电池电压参考值u(k‑1)的关系：若u(k)＞u(k‑1)，则转入步骤(8)，否则转入步骤(7)；(7)增加光伏电池输出电压参考值，即使得下一个MPPT周期内光伏电池输出电压参考值u(k+1)＝u(k)+Δu，其中Δu为光伏电池输出电压扰动步长，然 后转入步骤(9)；(8)减小光伏电池输出电压参考值，即使得下一个MPPT周期内光伏电池输出电压参考值u(k+1)＝u(k)‑Δu，其中Δu为光伏电池输出电压扰动步长，然后转入步骤(9)；(9)按照下式改变功率差值参考值ΔPR，然后再将输入电压计数值NUK置为0，功率差值累加值Δp置为0，功率计算计数值NP置为0： ΔP R = k P N P N PR P ( k ) 其中，NPR为N的参考值，kP为功率差值参考值计算比例系数且kP＞0，当前MPPT周期结束，退出。