[發明專利]一種光伏陣列多峰最大功率點跟蹤方法

有效

• 申請號: 201410225403.6
• 申請日: 2014-05-26
• 公開（公告）號: CN103995560B
• 公開（公告）日: 2017-03-22
• 發明（設計）人: 趙劍鋒;姚曉君;王書征
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G05F1/67
• 分類號: G05F1/67
• 代理公司: 江蘇永衡昭輝律師事務所32250
• 代理人: 王斌

技術領域

本發明涉及光伏發電系統，屬于光伏發電系統最大功率點跟蹤控制技術領域。

背景技術

光伏并網發電使太陽能的大規模利用成為可能，面對發電成本較高，提高系統效率一直是研究的熱點。對多個光伏電池模塊串并聯組成的光伏陣列而言，當存在局部陰影(云層、樹木、建筑遮擋時)時，會造成光伏陣列輸出功率曲線存在多個局部峰值(最大值)，傳統的最大功率點跟蹤技術容易收斂于局部峰值，從而造成光伏陣列的功率損失。

因此在光伏陣列發生局部陰影時，為了讓光伏陣列輸出盡可能多的功率，需要改進傳統的光伏電池最大功率點跟蹤方法，使其能夠收斂于全局峰值。現有的多峰最大功率點跟蹤技術，往往是基于人工智能的方法，其運算量大，缺乏嚴格的理論驗證，在實際工程中難以得到使用。本發明提出多峰最大功率點跟蹤方法基于電池板的實際特性參數，擁有較快的跟蹤速度，而且具有概念清晰，控制結構簡單，容易工程實現等優點。

發明內容

本發明的目的在于提出一種光伏陣列多峰最大功率點跟蹤的方法，解決光伏陣列局部陰影情況下存在多個峰值問題而最大功率跟蹤策略收斂于局部峰值，從而導致功率損失的問題，提高了光伏陣列的輸出功率。該方法原理清晰，控制結構簡單，容易工程實現。

本發明的光伏陣列多峰最大功率點跟蹤的方法的技術方案分三個步驟，分別是由1)快速功率曲線采樣；2)結合采樣數據與光伏電池板特性參數估計各峰值的大小；3)在全局峰值所在的電壓區間內進行變步長的擾動觀察法最大功率點跟蹤。4)滿足一定條件時，回到步驟1)。具體如下所述：

1)快速功率曲線采樣

1.1)根據光伏陣列中每串模塊數目n確定最大可能的峰值數目n，已知光伏陣列的開路電壓為V_oc，在0～V_oc中平均取6n個點，作為采樣點，快速改變光伏陣列的輸出電壓，分別采樣該6n個采樣點的輸出電流。

2)各局部峰值功率的簡化估計

2.1)根據6n個采樣點的數據，各相鄰采樣點電流差值的局部最小點即為功率曲線的轉折點，該轉折點處的電流為不同峰值點功率估計時的電流估計值I_{s_x}。可以采用下式來進行轉折點的選取：

ΔI(k)＝I(k)-I(k-1)

Is(x)=I(k),ΔI(k)<ΔI(k-1),ΔI(k)<ΔI(k+1)Vs(x)=V(k),ΔI(k)<ΔI(k-1),ΔI(k)<ΔI(k+1)]]>