[發明專利]一種光伏發電微型電網系統及最大功率跟蹤方法

有效

• 申請號: 201110377739.0
• 申請日: 2011-11-24
• 公開（公告）號: CN102496953A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 劉衛亮;林永君;劉長良;陳文穎
• 申請（專利權）人: 華北電力大學（保定）
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;G06N3/08
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 黃家俊

1.一種光伏發電微型電網系統，其特征是該系統包括光伏電池組件、微型逆變器、保護隔離裝置、負荷、微網母線和能量監控中心；

所述光伏電池組件和微型逆變器連接；微型逆變器、能量監控中心、負荷和保護隔離裝置分別與微網母線連接；保護隔離裝置的另一端與外部電網連接；

所述光伏電池組件為該系統提供電力；

所述微型逆變器按照功率調度指令控制其所連接光伏電池組件的直流-交流變換，并采集所連接光伏電池組件的開路電壓和電池溫度以及所對應的最大功率工作點電壓，構成樣本發送給能量監控中心；

所述能量監控中心用于對微型逆變器進行功率調度，并根據微型逆變器收集的樣本，利用BP神經網絡訓練最大功率點電壓預測模型，發送給微型逆變器用于最大功率跟蹤控制。

2.根據權利要求1所述的一種光伏發電微型電網系統，其特征是所述微網母線中的通信協議為LonWorks現場總線協議。

3.一種根據權利要求1所述的系統進行最大功率跟蹤的方法，其特征是該方法包括以下步驟：

步驟1：通過微型逆變器采集光伏電池組件的開路電壓和電池溫度；

步驟2：將開路電壓和電池溫度輸入到最大功率點電壓預測模型，得到光伏電池組件最大功率點電壓的預測值；

步驟3：對微型逆變器進行調節，使得光伏電池組件的實際電壓跟蹤至最大功率點電壓的預測值；

步驟4：以最大功率點電壓的預測值為初始值，通過指定迭代方法以設定步長跟蹤光伏電池組件的最大功率；

步驟5：迭代過程中，比較第k次迭代后的功率值和第k-1次迭代后的功率值，其中，k＝2，…，n，若兩者之差大于設定閾值，則返回步驟1。

4.根據權利要求3所述的最大功率跟蹤方法，其特征是所述最大功率點電壓預測模型為BP神經網絡預測模型。

5.根據權利要求4所述的最大功率跟蹤方法，其特征是所述BP神經網絡預測模型由輸入層、隱含層和輸出層三層神經元構成。

6.根據權利要求5所述的最大功率跟蹤方法，其特征是所述神經元采用S型函數作為轉移函數。

7.根據權利要求4所述的最大功率跟蹤方法，其特征是所述BP神經網絡預測模型采用誤差反向傳播訓練算法作為學習算法。

8.根據權利要求3所述的最大功率跟蹤方法，其特征是所述指定迭代方法為電導增量法。

9.根據權利要求3所述的最大功率跟蹤的方法，其特征是所述對微型逆變器進行調節的公式為：

D(k)=Kpe(k)+KiΣj=0ke(k)]]>

其中：

D(k)為第k次采樣時刻微型逆變器中反激變換器的脈沖寬度調制PI控制器的輸出值；

e(k)為第k次采樣時刻實際工作電壓V(k)和MPP電壓預測值V_ref的偏差值，即：e(k)＝V(k)-V_ref；

K_p為比例系數；

K_i為積分系數。