[发明专利]基于等功率曲线法的多峰值MPPT算法

摘要

本发明公开了一种基于等功率曲线法的多峰值MPPT算法，首先采用与普通单峰值MPPT跟踪算法相同的步骤，找到任意一个LMPP，同时记录该局部最大功率点对应的三个重要参数PM1、UM1、IM1，此时系统默认Pmax=PM1为最大功率点；从I‑V特性曲线的另一侧分别扫描得到每一个局部峰值点对应的功率值PM2、PM3、PM4……，依次与第一步中的最大功率点进行比较，若此时PM2≥PM1，则此时Pmax=PM2，反之，最大功率点不改变，为Pmax=PM1，以此类推，直到确定全局最大功率点。本发明算法工作效率很高，结构简单、输出功率明显增加，大大提高了系统优化设计流程，对光伏系统的运行具有实际参考价值。

主权项

一种基于等功率曲线法的多峰值MPPT算法，其特征是：包括下列步骤：第一步:首先采用与普通单峰值MPPT跟踪算法相同的步骤，找到任意一个LMPP，同时记录局部最大功率点对应的三个重要参数PM1、UM1、IM1，此时系统默认Pmax＝PM1为最大功率点；其中PM1为第一个局部峰值功率；UM1为第一个局部峰值功率对应的电压；IM1为第一个局部峰值功率对应的电流；第二步：从I‑V特性曲线的另一侧分别扫描得到每一个局部峰值点对应的功率值PM2、PM3、PM4，依次与第一步中的最大功率点进行比较，若此时PM2≥PM1，则此时Pmax＝PM2，反之，最大功率点不改变，为Pmax＝PM1，以此类推，直到确定全局最大功率点；具体步骤为：首先画出第一最大功率点“MPP1”的功率PM1的等功率曲线A，曲线A左下方的功率输出值均小于PM1，全局最大功率点一定落在了曲线A的右上区域；将电压的初始值取得尽可能小，取电压的初始值U1＝δ，短路电流略大于工作电流I1，将Un+1＝Pm/In作为下一个工作点的取值，其中Pm为功率最大值，In为对应的电流值，Un+1为第n+1步的工作电压；由条件I3>I1及Un+1＝Pm/In可得U3>U2，PM1>P2，当电压继续增大，到达工作点“3”，此时功率P3＝PM1，然后继续增加电压，找到新的最大功率点“MPP2”，同时记录此时的功率PM2、电压UM2、电流IM2；其中I3为搜寻到的第三个峰值功率对应的电流；U3为搜寻到的第三个峰值功率对应的电压；U2为搜寻到的第二个峰值功率对应的电压；P2为搜寻到的第二个峰值功率；将两次搜寻到的最大功率值相比较，若此时PM2≥PM1，则此时的最大功率点Pmax＝PM2；电压继续增大δ，直到工作点“4”，依然按照Un+1＝Pm/In确定再下一个工作点处的参数功率P5、电压U5、电流I5；由于PM2≥P5，因此电压需要继续增加，直到工作点“6”，此时功率P6＝PM2，继续增大电压，找到新的最大功率点“MPP3”；相邻局部最大功率点之间至少相差一个UMPP；UMPP代表光伏组件在该环境下的最大功率点对应的电压值；令d＝UMPP，则该多峰值MPPT算法终止的条件为U>UM1‑d。