[發明專利]局部陰影下基于梯度法極值搜索的光伏最大功率跟蹤方法

有效

• 申請號: 201710117880.4
• 申請日: 2017-03-01
• 公開（公告）號: CN106774612B
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發明（設計）人: 殷春;程玉華;吳姍姍;周士偉;黃雪剛;薛建宏;胡彬楊
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G05F1/67
• 分類號: G05F1/67
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙)51220
• 代理人: 溫利平,陳靚靚

1.一種局部陰影下基于梯度法極值搜索的光伏最大功率跟蹤方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：建立光伏電池串并聯組成的光伏陣列模型，通過設定相關子模塊中的光照值，模擬實際光伏陣列中的局部陰影情況，將電壓作為光伏陣列模型的輸入輸出，功率作為光伏陣列模型的輸出；

S2：設定梯度法極值搜索的初始電壓v₀；

S3：以初始電壓v₀作為光伏陣列模型輸入，采用梯度法極值搜索算法進行時長為t+m的極值搜索，記錄時刻t的光伏陣列模型的功率P_t和時刻t+m的功率P_t+m，t和m都是根據實際情況設置的時間參數；梯度法極值搜索算法的具體步驟包括：

S3.1：令系統初始估計電壓

S3.2：將估計電壓與擾動R(t)相加，得到電壓擾動R(t)可表示為：

R(t)＝a(l₁cos(W(t))+l₂sin(W(t)))＝aL^Tδ(t)

其中，δ(t)＝[cos(W(t)),sin(W(t))]^T表示布朗單位圓擾動，L＝[l₁ l₂]^T是常向量，l₁＞0,l₂＞0和a＞0是設計參數；

S3.3：將電壓v輸入光伏陣列模型，得到對應的功率P，通過濾波器濾去不穩定的波形，得到穩定的功率

S3.4：將功率與擾動Q(t)相乘，得到信號擾動Q(t)可表示為：

Q(t)＝l₁cos(W(t))+l₂sin(W(t))

S3.5：將ΔP經過濾波器得到信號乘以一個常系數K后進行積分，其中K＞0，在估計點處尋找到下一個估計迭代點即令返回步驟S3.2；

S4：判斷是否|P_t+m-P_t|＜μ，μ表示預設閾值，μ＞0，如果是，將P_t+m作為當前極值進行記錄，同時記錄其對應的電壓v，進入步驟S7，否則進入步驟S5；

S5：延長梯度法極值搜索算法的搜索時間，延長的搜索時間為τ+m，τ表示延長時間參數，記錄本次延長搜索時間中時刻τ的功率P_τ和時刻τ+m的功率P_τ+m；

S6：判斷是否|P_τ+m-P_τ|＜μ，如果是，將P_τ+m作為當前極值進行記錄，同時記錄其對應的電壓v，進入步驟S7，否則返回步驟S5；

S7：令初始電壓v₀＝v₀+h，返回步驟S3，h表示初始點更新步長；

在步驟S3至步驟S7循環執行期間，對搜索結束參數進行監測，一旦達到搜索結束條件，則極值搜索結束，在記錄的所有極值中選擇最大值作為光伏系統的最大功率點，按照其對應的光伏陣列電壓對光伏陣列進行控制。

2.根據權利要求1所述的光伏最大功率跟蹤方法，其特征在于，所述搜索結束參數采用多峰極值搜索方法的總體運行時間，即當總體運行時間達到預設閾值，則極值搜索結束。

3.根據權利要求1所述的光伏最大功率跟蹤方法，其特征在于，所述搜索結束參數采用初始點的值，即如果初始點x₀超出預設范圍，則極值搜索結束。