[發明專利]用于光伏電池陣列的最大功率點跟蹤MPPT裝置的控制方法

在審

• 申請號: 201510766901.6
• 申請日: 2015-11-11
• 公開（公告）號: CN105353820A
• 公開（公告）日: 2016-02-24
• 發明（設計）人: 時姍姍;袁加研;方陳;張志偉
• 申請（專利權）人: 國網上海市電力公司
• 主分類號: G05F1/67
• 分類號: G05F1/67
• 代理公司: 鄭州優盾知識產權代理有限公司 41125
• 代理人: 張紹琳;孫詩雨

技術領域

本發明屬于光伏電池陣列控制領域，具體涉及一種基于仿控一體化的用于光伏電池陣列的MPPT裝置的控制方法。

背景技術

2009年12月在丹麥舉行的哥本哈根聯合國氣候變化大會已經結束，中國承諾延緩二氧化碳的排放，既到2020年中國單位國內生產總值(GDP)二氧化碳排放比2005年下降40％-45％。這意味著國家將大力發展新能源從而減少對化石煤炭石油等高碳物的消耗。太陽能具有無污染，無噪音，零排碳的優點，但其發電效率并不高，而且造價成本也不底，既然要投入，無疑最大限度的發揮其能效成為大家關心的問題。此前，我們做過太陽能陣列的模型，從中得知陣列功率受光照和溫度的影響，但我們沒法直接通過光照和溫度來直接控制輸出電壓，使功率達到最大值，但在工程上這一點很難實現。

發明內容

針對上述現有技術中的不足，本發明的目的是提供一種擬合曲線精準，仿真效果好，可防止來回波動，實用性強的基于仿控一體化的用于光伏電池陣列的最大功率點跟蹤MPPT裝置的控制方法。

為實現上述技術目的，本發明所采用的技術方案如下：

一種用于光伏電池陣列的最大功率點跟蹤MPPT裝置的控制方法，步驟如下：步驟一、DSP控制器給定一個初始電壓；

步驟二、根據功率P-電壓U曲線，順次尋找三個采樣點，并計算采樣點對應直線的斜率；

步驟三、計算第一斜率K1與第二斜率K2的乘積，并進行判斷；

步驟四，根據步驟三確定的符合凸性質的三個采樣點，使用牛頓插值法進行擬合。

在步驟二中，所述采樣點為第一采樣點(U1、I1)、第二采樣點(U2、I2)和第三采樣點(U3、I3)，三個采樣點對應的功率分別為第一功率P1、第二功率P2和第三功率P3，其中，P1＝U1*I1，P2＝U2*I2，P3＝U3*I3；第一采樣點與第二采樣點所在直線的第一斜率K1，計算公式如下：K1＝(P1-P2)/(U1-U2)；第二采樣點與第三采樣點所在直線的第二斜率K2，計算公式為K2＝(P2-P3)/(U2-U3)。

在步驟三中，若K1*K2>0，則改變步長，分為兩種情況，第一種當K1>0且K2>0時，則輸出第一采樣點電壓U1加上增加步長h；第二種當K1<0且K2<0時，則輸出第三采樣點電壓U3減去增加步長h；若K1*K2＝0，則輸出第二采樣點電壓U2；若K1*K2<0，則采用牛頓插值法進行擬合曲線。

在步驟四中，牛頓插值法的公式為：

f(x)＝N_n(x)+R_n(x)(9)；

N_n(x)＝f(x₀)+(x-x₀)f[x₀,x₁]+(x-x₀)(x-x₁)f[x₀,x₁,x₂]

其中：(10)；

+(x-x₀)(x-x₁)…(x-x_n-1)f[x₀,x₁,…,x_n]

R_n(x)＝f(x)-N_n(x)

(11)；

＝(x-x₀)(x-x₁)…(x-x_n)f[x,x₀,x₁,…,x_n]

R_n(x)為插值余項；

只選取三點并去掉插值余項R_n(x)，令f(x)≈N_n(x)，求N′_n(x)＝0，從而求出