[发明专利]基于三级步长的最大功率点实现方法及装置

摘要

本发明提供了一种基于三级步长的最大功率点实现方法，该方法在追踪最大功率点过程启动时，当远离最大功率点时，优先检测选择是否采用恒定电压法进行快速追踪，提高系统快速追踪特性，当靠近最大功率点时，采用三级可变步长的扰动观察法，根据设置的扰动方向标志位对不同的扰动步长进行选择，进行最大功率的精确追踪。该方法具有以下优点：该方法可以适用外部环境恶劣变化的情况下，防止误判；该方法相对于电导增量法，控制运行简单，对硬件要求低；该方法可以实现追踪的快速性及精确性。

主权项

一种基于三级步长的最大功率点实现方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：系统启动后，对光伏阵列的输出电压和输出电流进行采样，U(k)表示第k次采样的输出电压，I(k)表示第k次采样的输出电流，并根据U(k)和I(k)计算P(k)，P(k)表示第k次采样的输出功率，其中，k＝0,1,2,…,N；S2：判断U(k)是否小于Um，如是，则进入步骤S3，如否则进入步骤S4，其中，Um为光伏电池的输出特性曲线的最大功率点处的电压；S3：采用恒压法进行最大功率点追踪，追踪得到的输出电压为Um，进入步骤S6；S4：采用扰动观察法进行最大功率点追踪，具体为，设置标志位为flag，步长方向系数为j，第i级步长为Vstep[i]，其中，i＝1,2,3，并计算dP，dU，其中，dP＝P(k)‑P(k‑1)，dU＝U(k)‑U(k‑1)，对dP进行条件判断：S41：若dP>0，则进一步对dU进行条件判断：S411：若dU>0，则令flag值加1，j＝1，若flag值为3，则将i值加1，进入步骤S5，若flag值不为3，则保持步长不变，进入步骤S5；S412：若dU≤0，则令flag值为0，j＝‑1，则将i值减1，进入步骤S5；S42：若dP≤0，则进一步对dU进行条件判断：S421：若dU<0，则令flag值加1，j＝1，若flag值为3，则将i值加1，进入步骤S5，若flag值不为3，则保持步长不变，进入步骤S5；S422：若dU≥0，则令flag值为0，j＝‑1，则将i值减1，进入步骤S5；S5：计算依据步骤S4选取的步长所修正后的电压Vmpp：Vmpp＝Vmp0+j×Vstep[i]，其中，Vmp0为系统启动时光伏电池的初始电压；S6:控制所述系统的输出电压为U，U值为步骤S3得到的Um或步骤S5得到的Vmpp，并返回继续执行步骤S1；其中，Vstep[3]＝10×Vstep[2]＝100×Vstep[1]。