[发明专利]一种基于多步长的光伏发电系统最大功率跟踪控制方法

摘要

本发明公开了一种基于多步长的光伏发电系统最大功率跟踪控制方法，该方法首先设定初始扰动步长。利用函数M=V*abs（dP/dV）对光伏电池P-V曲线进行分界，在最大功率点左侧区域，当函数dM/dV的值大于0时，取步长d₁；当函数dM/dV的值小于0时，取步长d₁*M/P。在最大功率点右侧区域，当函数M的值大于功率P时，取步长d₂；当函数M的值小于功率P时，取步长d₂*M/P。本发明所提的方法简单实用，利用厂家提供的光伏电池板参数就可以确定初始定步长的比例关系。本发明解决了大多数最大功率跟踪控制不能同时兼顾稳态精度和动态跟踪速度的问题。

主权项

一种基于多步长的光伏发电系统最大功率跟踪控制方法，其特征在于包括如下步骤：(1)设定最大功率跟踪算法的初始扰动步长d₁和d₂，d₁、d₂分别作用于最大功率点左侧和右侧；(2)采样k时刻光伏电池输出端电压V(k)、电流I(k)；(3)求出k时刻的光伏电池输出功率P(k)，计算k时刻的光伏电池输出电压变化量ΔV(k)＝V(k)‑V(k‑1)、电流变化量ΔI(k)＝I(k)‑I(k‑1)和功率变化量ΔP(k)＝P(k)‑P(k‑1)；其中V(k‑1)、I(k‑1)、P(k‑1)为k‑1时刻的光伏电池输出电压、电流和功率；(4)判断ΔV(k)是否为0；若为0，则判断ΔI(k)是否为0；若ΔI(k)＝0，不改变控制电路开关管触发脉冲的占空比D，返回继续采样；若ΔI(k)<0，说明系统当前工作在最大功率点处右侧，选取步长为d₁，对占空比D施加负向扰动；若ΔI(k)>0，说明系统当前工作在最大功率点处左侧，取步长为d₂，对占空比D施加正向扰动；若判断ΔV(k)≠0，计算G(k)＝ΔI(k)/ΔV(k)+I(k)/V(k)；若G(k)＝0，不改变占空比D值，返回继续采样；其中G(k)为电导函数；若G(k)>0，说明系统当前工作点在最大功率点左侧，对占空比D施加正向扰动，扰动步长为d₂；若G(k)<0，说明系统当前工作点在最大功率点右侧，对占空比D施加负向扰动，扰动步长为d₁；(5)将所得占空比值与载波信号比较输出占空比为D的脉冲宽度调制信号，控制升压电路中开关管的通断，实现对最大功率的跟踪，重复步骤(2)～(4)直到k+1时刻系统工作在最大功率点。