[發(fā)明專利]基于Bezier多項式的光伏陣列最大功率跟蹤方法

有效

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• 申請日: 2018-05-25
• 公開（公告）號: CN108733126B
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發(fā)明（設計）人: 師楠;朱顯輝;蘇勛文;王國新;韓龍;王麗;蔡鼎鍇;宋彥超;王鑫銳
• 申請（專利權）人: 黑龍江科技大學
• 主分類號: G05F1/67
• 分類號: G05F1/67
• 代理公司: 成都正華專利代理事務所(普通合伙) 51229
• 代理人: 李林合

本發(fā)明公開了基于Bezier多項式的光伏陣列最大功率跟蹤方法，在測定光伏陣列的實際輻照度和溫度值的情況下，計算其最大功率點參數(shù)并得出其輸出特性曲線，對其進行多項式擬合并得出擬合結(jié)果；然后根據(jù)增量電導法和實時測量的電壓及電流，對理論計算得出的最大功率點進行微調(diào)，最后將檢測到的電壓值作為自變量，使光伏模塊工作輸出特性在微調(diào)后的最大功率點電壓處，使光伏模塊工作在最大輸出功率，實現(xiàn)光伏陣列的最大功率跟蹤。本發(fā)明提供的基于Bezier多項式的光伏陣列最大功率跟蹤方法能夠進行有效的最大功率跟蹤，并且具有實現(xiàn)簡單且跟蹤精度好的特點。

技術領域

本發(fā)明屬于光伏陣列最大功率跟蹤研究技術領域，具體涉及一種基于Bezier多項式的光伏陣列最大功率跟蹤方法。

背景技術

光電轉(zhuǎn)換效率不高是當前制約光伏發(fā)電技術進一步發(fā)展的主要瓶頸之一，為提高光伏陣列的發(fā)電效率，需以最大功率跟蹤技術對不同工況下光伏陣列的輸出進行控制，以保證工況變化時光伏電站能運行在最大功率點附近，提高光伏電站的發(fā)電能力，具有良好的現(xiàn)實意義。

國內(nèi)外相關學者對光伏陣列的最大功率跟蹤技術進行了較為深入的研究，并給出了一些比較典型的算法，按照控制策略不同，可分為按照某一規(guī)律預先給定電壓或電流的數(shù)值，以使光伏陣列工作在最大功率點附近的靜態(tài)模型跟蹤策略；通過實時檢測光伏陣列運行時電壓和電流等參量變化，進而確定最大功率跟蹤方向的動態(tài)模型跟蹤策略；利用自動尋優(yōu)算法對光伏陣列的最大功率進行優(yōu)化搜索的基于智能算法的跟蹤策略等。在上述典型的最大功率跟蹤研究策略中，多以Matlab軟件為平臺，通過編寫S函數(shù)和Simulink模型或以迭代計算等方式對光伏陣列進行建模，該過程不僅實現(xiàn)較為繁瑣，也存在著計算時間長的弊端，提高了最大功率跟蹤技術在工程中推廣和使用的難度，阻礙了光伏發(fā)電技術的進一步發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術中的上述不足，本發(fā)明提供的基于Bezier多項式的光伏陣列最大功率跟蹤方法解決了現(xiàn)有技術中實現(xiàn)光伏陣列最大功率跟蹤實現(xiàn)過程繁瑣，難以在工程中廣泛推廣等問題。

為了達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術方案為：基于Bezier多項式的光伏陣列最大功率跟蹤方法，包括以下步驟：

S1、測試光伏陣列的實際輻照度和溫度值；

S2、計算實際測試輻照度和溫度下，光伏模塊的開路電壓V_ocb，短路電流I_scb和最大功率點(V_mb，I_mb)；

其中，V_mb為最大功率點電壓，I_mb為最大功率點電流；

S3、基于開路電壓V_ocb，短路電流I_scb和最大功率點(V_mb，I_mb)，利用Bezier函數(shù)的光伏模塊建模方法，得到給定條件下光伏模塊的輸出特性曲線；

S4、對輸出特性曲線進行多項式擬合，并給出對應輸出特性曲線的多項式擬合結(jié)果；

S5、利用電流測試裝置檢測光伏陣列的輸出電流，同時利用電壓檢測裝置檢測光伏模塊的輸出電壓；

S6、根據(jù)檢測到的輸出電壓和電流，基于增量電導法，對多項式擬合結(jié)果得出的最大功率點進行逐一微調(diào)；

S7、將檢測到的輸出電壓值作為自變量，使光伏模塊工作輸出特性在微調(diào)后的最大功率點電壓處，使光伏模塊工作在最大輸出功率，實現(xiàn)光伏陣列的最大功率跟蹤。

進一步地，所述步驟S2中：

最大功率點V_mb的計算公式為：

V_mb＝V_m ln(e+βΔIR)(1-γΔT)