[发明专利]基于新型阈值函数的分段式可变步长光伏发电最大功率跟踪控制方法

摘要

本发明公开了一种基于新型阈值函数的分段式可变步长光伏发电最大功率跟踪控制方法，增加了一个新的阈值函数E＝Pn*|dP/dD|，通过这个阈值函数将整个跟踪过程分段，分为固定大步长段和自适应可变步长段。并在不同段之间采用不同大小的跟踪步长。这样既加快了跟踪速度，也提高了跟踪精度。通过控制boost电路的占空比，利用了一个新颖的阈值函数来将整个跟踪过程分段，通过对光伏阵列输出功率以及boost电路占空比关系的分析，来调整boost电路的占空比的变化步长，然后通过boost电路来实现光伏阵列对最大功率点的跟踪。这个方法与其他现有方法相比，速度明显增快，且在环境发生剧烈变化时，亦可以快速跟踪到最大功率点。

主权项

一种基于新型阈值函数的分段式可变步长光伏发电最大功率跟踪控制方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1.采样光伏阵列的输出电压U(k)、输出电流I(k)和Boost电路占空比D(k)；步骤2.计算相应的输出功率P(k)以及根据之前采样存储的数据计算阈值函数值E，阈值函数值E的微分为dE，占空比的微分为dD以及输出功率的微分为dP；步骤3.计算dP/dD的值，如果其值为0，则此时即为最大功率点，回到步骤1，如果其值不为0，进行步骤4；步骤4.如果dP/dD大于0，进行步骤5，若是dP/dD小于0，进行步骤8；步骤5.比较dE/dD的值，若其值大于等于0，进行步骤6，若其值小于0，则进行步骤7；步骤6.改变输出占空比，增加一个固定大步长的占空比ΔDmax，进行步骤11；步骤7.改变输出占空比，减少一个可变的占空比ΔDk，进行步骤11；步骤8.比较dE/dD的值，若其值大于等于0，进行步骤9，若其值小于0，则进行步骤10；步骤9.改变输出占空比，减少一个固定大步长的占空比ΔDmax，进行步骤11；步骤10.改变输出占空比，增加一个可变的占空比进行步骤11；步骤11.将前一次存储的占空比，光伏阵列输出电压，电流用此次采样的新的值覆盖，进行步骤12；步骤12.回到步骤1。