[發明專利]基于功率擾動的光伏逆變器MPPT控制方法

有效

• 申請號: 201110343847.6
• 申請日: 2011-11-04
• 公開（公告）號: CN102508511A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 陳橋梁;倪嘉
• 申請（專利權）人: 西安龍騰新能源科技發展有限公司
• 主分類號: G05F1/67
• 分類號: G05F1/67
• 代理公司: 西安新思維專利商標事務所有限公司 61114
• 代理人: 李罡

技術領域

本發明涉及一種基于功率擾動的光伏逆變器MPPT控制方法。

背景技術

傳統光伏逆變器架構為兩級拓撲，前級DC/DC電路控制輸入Panel電壓，使Panel以最大功率輸出，實現了最大功率跟蹤；后級inverter?bridge部分輸出與電網電壓同頻的電流，可同相也可存在一定相位差（無功補償）。

最大功率跟蹤（以下簡稱MPPT，Maxim?power?point?tracking）傳統的方式是擾動觀察法，即擾動PV?Panel輸出電壓，使Panel工作在不同工作點上，采樣其輸出電壓、輸出電流，可找到最大功率時的工作點，然后通過DC/DC控制Panel工作在最大功率處。

為了能夠穩定工作且得到穩定的輸出電流，光伏逆變器前級、后級中間的母線電壓需保持恒定，PV?Panel輸出電壓低于母線電壓時，DC/DC需把逆變器的輸入電壓升高至母線電壓；PV?Panel輸出電壓高于母線電壓時，DC/DC需能夠被bypass，使用Boost拓撲作為光伏逆變器DC/DC級可滿足此要求。

發明內容

本發明所解決的技術問題是提供一種只需擾動、采樣DC/DC級的輸出功率即可找到Panel的最大功率點，并實現最大功率跟蹤的基于功率擾動的光伏逆變器MPPT控制方法。

為解決上述的技術問題，本發明采取的技術方案：

一種基于功率擾動的光伏逆變器MPPT控制方法，其特征在于：通過在MPPT步長內增加給定輸出電流，判斷實際輸出電流是否能跟蹤上給定輸出電流，從而可知PV?Panel是工作在最大功率點的左側還是右側，即如果給定輸出電流代表的功率小于PV?Panel所能提供的最大功率，那么實際輸出電流能追蹤上給定輸出電流，如果給定輸出電流代表的功率超出了PV?Panel所提供的最大功率，那么減小擾動電流并修改控制邏輯，使PV?Panel工作在最大功率點。

上述的基于功率擾動的光伏逆變器MPPT控制方法的具體步驟如下：

（1）、根據當前占空比與上一周期占空比之差和當前輸出電流????????????????????????????????????????????????與上一周期輸出電流之差，判斷當前的給定輸出電流代表的功率即給定功率處于PV?Panel的最大功率點的左側還是右側：

若，>0，>0，

則，當前處于最大功率點右側；

若，>0，<0，

則，當前處于最大功率點左側；

若，<0，>0，

則，當前處于最大功率點左側；

若，<0，<0，

則，當前處于最大功率點右側；

（2）、若，當前處于最大功率點右側，

則，控制環中current?regulator的輸入電流為，稱之為正邏輯；

若，當前處于最大功率點左側，

則，控制環中current?regulator的輸入電流為，稱之為負邏輯；

式中的為輸出電流的給定值；???????

（3）若，當前處于最大功率點右側，

則，；

若，當前處于最大功率點左側，

則，。??

式中，為處于最大功率點右側時電流給定值的擾動量，用來尋找最大功率；為處于最大功率點左側時電流給定值的擾動量，用來使工作點退回到最大功率點右側以避免控制環崩潰，故取值比稍大即可，為當前的輸出電流的給定值，為上一周期的實際電流；

（4）、通過上述3個步驟，即可得到電流環控制器的給定值、擾動值、方向，電流環控制器產生的占空比信號送去控制MPPT電路的開關管，實現MPPT的功能。

上述的步驟中的取值要稍大以加快MPPT速度，取值為最大功率所對應電流的2%。

上述的步驟在數字控制下，取10-15即可。

與現有技術相比，本發明的有益效果：

本發明只需擾動、采樣DC/DC級的輸出功率即可找到PV?Panel的最大功率點，并實現最大功率跟蹤。

由于遮擋等外部因素，PV?Panel功率曲線可能呈現雙峰值甚至多峰值情況，本發明提出的方法以輸出功率為參考，工作時一直向PV?Panel索要功率，直至PV?Panel再也不能提供所需的功率，因此對具有雙峰值甚至多峰值的PV?Panel也具有良好的追蹤性能。??

附圖說明

圖1為本發明采用BOOST電路的硬件示意圖；