[發(fā)明專利]一種太陽能光伏最大功率點(diǎn)跟蹤控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711288475.5
• 申請日: 2017-12-07
• 公開（公告）號: CN107992153A
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 史永勝;李娜;王雪麗;寧青菊;李玨;魏浩;史祿培
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西科技大學(xué)
• 主分類號: G05F1/67
• 分類號: G05F1/67
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司61200
• 代理人: 徐文權(quán)

1.一種太陽能光伏最大功率點(diǎn)跟蹤控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：采用電導(dǎo)增量法判斷太陽能光伏系統(tǒng)工作點(diǎn)的位置；

步驟2：獲取所追蹤電壓下的光伏系統(tǒng)的輸出功率曲線；

步驟3：根據(jù)外界環(huán)境變換實(shí)時(shí)調(diào)整步長，進(jìn)而控制占空比的大小；若步長為零，則證明此時(shí)光伏系統(tǒng)已工作于最大功率點(diǎn)出；若步長不為零，則需調(diào)整步長，控制系統(tǒng)的占空比，進(jìn)而控制系統(tǒng)的輸出值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能光伏最大功率點(diǎn)跟蹤控制方法，其特征在于，步驟1具體為：

光伏電池陣列在最大功率點(diǎn)P_m時(shí)，P-U曲線斜率為零，則

P＝UI(1)

其中，P為輸出功率，U為輸出電壓，I為輸出電流；式(1)兩端對U求導(dǎo)，得到：

dPdU=I+UdIdU---(2)]]>

若當(dāng)前光伏陣列工作在MPP的右側(cè)時(shí)，變化值為負(fù)；若當(dāng)前光伏陣列工作在MPP的左側(cè)時(shí)，變化值為正；并且從一個(gè)穩(wěn)態(tài)過渡到另一個(gè)穩(wěn)態(tài)時(shí)，根據(jù)輸出電流的變化判斷，使其穩(wěn)定在MPP的鄰域內(nèi)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽能光伏最大功率點(diǎn)跟蹤控制方法，其特征在于，先采樣光伏陣列的輸出電壓電流值，并將其與前一時(shí)刻的電壓電流值進(jìn)行比較：

a.如果dU＝0且dI＝0，則表示此時(shí)系統(tǒng)工作于最大功率點(diǎn)處，占空比保持不變；

b.如果dU＝0且dI＞0，則表示此時(shí)需要增大占空比，若相反，則需要減小占空比；

c.如果dU≠0且IdU+UdI＝0，則表示此時(shí)系統(tǒng)工作于最大功率點(diǎn)處，占空比保持不變；

d.如果dU≠0且IdU+UdI＞0，則表示此時(shí)需要增大占空比，若相反，則需要減小占空比。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽能光伏最大功率點(diǎn)跟蹤控制方法，其特征在于，步驟3中，根據(jù)外界環(huán)境變換實(shí)時(shí)調(diào)整步長，進(jìn)而控制占空比的大小的方法具體為：通過追蹤當(dāng)前系統(tǒng)的輸出電壓和電流值，系統(tǒng)自動調(diào)整步長，控制占空比，改變系統(tǒng)的輸出值。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽能光伏最大功率點(diǎn)跟蹤控制方法，其特征在于，利用最大功率兩側(cè)斜率絕對值的差異，步長為：

D(k)＝D(k-1)±N×|dP/(dV-dI)| (3)

其中，D(k)轉(zhuǎn)換器在時(shí)刻瞬時(shí)k處的占空比，D(k-1)是轉(zhuǎn)換器在前一時(shí)刻k-1的占空比；N是在采樣周期調(diào)整的縮放因子以調(diào)節(jié)步長；dV、dI和dP分別是光伏陣列輸出電流的導(dǎo)數(shù)、電壓的導(dǎo)數(shù)和功率的導(dǎo)數(shù)，其由以下公式得到：

dI(k)＝I(k)-I(k-1)

dV(k)＝V(k)-V(k-1)

dP(k)＝P(k)-P(k-1)

其中：I(k)、V(k)和P(k)是光伏陣列在時(shí)刻k的輸出電流、輸出電壓和輸出功率；I(k-1)、V(k-1)和P(k-1)光伏陣列在時(shí)刻k-1的輸出電流、輸出電壓和輸出功率。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的太陽能光伏最大功率點(diǎn)跟蹤控制方法，其特征在于，若所追蹤的光伏系統(tǒng)工作點(diǎn)位于MPP的左邊，在遠(yuǎn)離MPP點(diǎn)時(shí)，選取較大的步長，在靠近MPP點(diǎn)時(shí)，選取較小的步長；若所追蹤的光伏系統(tǒng)工作點(diǎn)位于MPP的右邊，在遠(yuǎn)離MPP點(diǎn)時(shí)，選取較大的步長，在靠近MPP點(diǎn)時(shí)，選取較小的步長；若在MPP點(diǎn)上，則步長為零。