[發(fā)明專利]一種光伏發(fā)電系統(tǒng)的最大功率點跟蹤方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810962534.0
• 申請日: 2018-08-22
• 公開（公告）號: CN108874017A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 贠福康;龐松嶺;林桃貝
• 申請（專利權(quán)）人: 海南電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號: G05F1/67
• 分類號: G05F1/67
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 陳歡

1.一種光伏發(fā)電系統(tǒng)的最大功率點跟蹤方法，其特征在于，包括下列步驟：

S1、構(gòu)建光伏發(fā)電系統(tǒng)硬件模型；

S2、采集光伏發(fā)電系統(tǒng)開路電壓U_oc，并設(shè)置參考電壓U_set；

S3、通過固定電壓法對所述光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸入電壓U(k)與輸入電流I(k)進(jìn)行采樣，并快速追蹤到所述光伏發(fā)電系統(tǒng)的最大功率點附近；

S4、計算所述光伏發(fā)電系統(tǒng)的電壓變化量dU、電流變化量dI以及步長變化值ΔU；

S5、對所述電壓變化量dU、電流變化量dI的值進(jìn)行判斷，采用不同的方式調(diào)節(jié)電導(dǎo)增量法的步長變化值ΔU，進(jìn)而調(diào)節(jié)光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸入電壓U(k)，使光伏發(fā)電系統(tǒng)的實際功率工作點貼近最大功率點。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光伏發(fā)電系統(tǒng)的最大功率點跟蹤方法，其特征在于，所述光伏發(fā)電系統(tǒng)硬件模型包括光伏電池、電流采樣電路、電壓采樣電路、MPPT模塊、PWM控制模塊和DC-DC變換器模塊、驅(qū)動電路、負(fù)載模塊，所述電流采樣電路與光伏電池串聯(lián)，所述電壓采樣電路與光伏電池并聯(lián)，所述電流采樣電路、電壓采樣電路、驅(qū)動電路分別與MPPT模塊電相連，所述MPPT模塊與PWM控制模塊、DC-DC變換器模塊、負(fù)載模塊依次電相連。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種光伏發(fā)電系統(tǒng)的最大功率點跟蹤方法，其特征在于，所述MPPT模塊為STC12C5608AD型單片機(jī)，通過所述STC12C5608AD型單片機(jī)分別接收電流采樣電路、電壓采樣電路信號，對所述光伏電池的輸入電壓U(k)與輸出電流I(k)進(jìn)行采樣，并計算電壓變化量dU、電流變化量dI以及電導(dǎo)增量法的步長變化值ΔU。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種光伏發(fā)電系統(tǒng)的最大功率點跟蹤方法，其特征在于，DC-DC變換器模塊內(nèi)設(shè)有Boost電路，所述STC12C5608AD型單片機(jī)與PWM控制模塊信號相連，所述PWM控制模塊可調(diào)節(jié)Boost電路的占空比。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光伏發(fā)電系統(tǒng)的最大功率點跟蹤方法，其特征在于，步驟S2中，所述參考電壓U_set設(shè)置為等于0.76倍的U_oc。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種光伏發(fā)電系統(tǒng)的最大功率點跟蹤方法，其特征在于，步驟S3中，所述追蹤到所述光伏發(fā)電系統(tǒng)的最大功率點附近的方法為：

S31、通過固定電壓法比較輸入電壓U(k)與參考電壓U_set的大小；

S32、不斷調(diào)整輸入電壓U(k)，最終使U(k)＝0.76U_oc，將U(k)與I(k)相乘得到工作在光伏發(fā)電系統(tǒng)的最大功率點附近的實際功率P(k)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種光伏發(fā)電系統(tǒng)的最大功率點跟蹤方法，其特征在于，步驟S4中，電壓變化量dU、電流變化量dI以及步長變化值ΔU的計算方法為：

dU＝U(k)-U(k-1)

dI＝I(k)-I(k-1)

dP＝P(k)-P(k-1)

式中，A為比例系數(shù)，所述dP為功率變化量，所述U(k-1)為前一次電壓采樣值，所述I(k-1)為前一次電流采樣值，所述P(k-1)為前一次功率采樣計算值。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種光伏發(fā)電系統(tǒng)的最大功率點跟蹤方法，其特征在于，步驟S5中，對所述電壓變化量dU、電流變化量dI的值進(jìn)行判斷，采用不同的方式調(diào)節(jié)電導(dǎo)增量法的步長變化值ΔU，進(jìn)而調(diào)節(jié)光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸入電壓U(k)的方法為：

當(dāng)和dU＝0∩dI＞0時

U(k)＝U(k-1)+ΔU

當(dāng)和dU＝0∩dI<0時

U(k)＝U(k-1)+ΔU

當(dāng)和dU＝0，dI＝0時

U(k)＝U(k-1)

式中，K為比例系數(shù)。