[发明专利]功率预测和阶梯型变步长扰动的光伏最大功率点追踪方法

摘要

本发明属于电力系统微电网系统中光伏电池最大功率跟踪技术领域，尤其涉及一种功率预测和阶梯型变步长扰动的光伏最大功率点追踪方法，解决光伏发电最大功率点跟踪的速度与精度，克服现有技术的不足，将功率预测法和阶梯型变步长扰动观测两种改进方法结合起来，在远离最大功率点的区域，即施加扰动电压后，工作点未跨过最大功率点时，采用较大的电压扰动步长以提高跟踪速度，在最大功率点附近的区域，采用较小的电压扰动步长以提高跟踪精度。这样不仅能克服误判，还能有效解决最大功率点跟踪的速度与精度之间的矛盾，抑制振荡，满足光伏发电以最大功率点的时刻平稳地并入到微电网系统之中。

主权项

1.一种功率预测和阶梯型变步长扰动的光伏最大功率点追踪方法，其特征在于，该方法包括：1)在第k个时间周期起始时刻KT，测量光伏电池的输出电压U_k，输出电流I_k，计算出该时刻的输出功率为P_k，在之后的半个时间周期时刻(k+1/2)T处，不对输出电压施加扰动，保持输出电压为U_k，继续测量输出电流I_k+1/2，计算出当前时刻的输出功率为P_k+1/2，预测在(k+1)T时刻的输出特性曲线上U_k工作点的输出功率P′_k＝2P_k+1/2‑P_k；2)在(k+1)T时刻对输出电压施加扰动ΔU，沿着使输出电压增大的方向进行扰动，测量此时刻的输出电压U_k+1，输出电流I_k+1，得到U_k+1工作点处的功率为P_k+1；比较P_k+1与P′_k数值的大小，判断当前工作点与光伏电池最大功率点的相对位置，继而调整扰动电压的方向；3)确定扰动步长，当检测到光伏电池的工作点没有跨过最大功率点时，以较大的步长ΔU进行扰动，所述较大的步长ΔU的计算为将U_k+1与U_k作差后，乘以一个系数0.01；当跨过最大功率点时，改变原来的电压扰动方向，以‑1/2ΔU的步长进行扰动。