[發明專利]一種基于光伏系統的自適應加權調制信號的極值跟蹤方法

有效

• 申請號: 201910038811.3
• 申請日: 2019-01-16
• 公開（公告）號: CN109917844B
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: 程宇濤;王天真;姚君琦;謝濤;張米露
• 申請（專利權）人: 上海海事大學
• 主分類號: G05F1/67
• 分類號: G05F1/67
• 代理公司: 上海互順專利代理事務所(普通合伙) 31332
• 代理人: 成秋麗

1.一種基于光伏系統的自適應加權調制信號的極值跟蹤方法，其特征在于包括如下步驟：

步驟1：獲取系統的實時輸出電壓和電流，可以得到系統實時輸出功率P；

步驟2：對輸出功率P施加自適應權值的調制信號asin(ωt)，a是調制信號的自適應權值，通過判定光伏系統實時工作位置來調節自適應權值a的大小，首先計算得出實驗環境條件范圍內最小的V_MPP值V_MPPmin與最大的V_MPP值V_MPPmax，以及最大的V_oc值V_ocmax和最小的V_oc值V_ocmin，定義

確定實驗環境電壓比值的范圍，再獲取系統的實時輸出電壓信號V_PV，與參考電壓值V_ocref相比，則當出現如下情況：

能保證此時系統一定沒有運行在最大功率點處，且工作位置遠離最大功率點，結合光伏系統V-P輸出功率曲線的斜率值，明確判定系統的工作位置，總結調制信號的自適應權值變化規則如下：

(1)dP/dV＞0，V_PV/V_ocrefα→

系統工作點在MPP左側，遠沒達到MPP，

(2)dP/dV＞0，α≤V_PV/V_ocref≤β→

趨近MPP，系統此時工作點在MPP左側，a＝a_ref

(3)dP/dV＝0，α≤V_PV/V_ocref≤β→

系統此時工作點位于MPP，

(4)dP/dV0，α≤V_PV/V_ocref≤β→

趨近MPP，系統此時工作點在MPP右側，a＝a_ref

(5)dP/dV0，V_PV/V_ocref＞β→

系統工作點在MPP右側，遠沒達到MPP，

其中I_PV為光伏系統的實時輸出電流值，a_ref為當光伏系統工作在標準環境條件下，控制光伏系統輸出最大功率P_MAX的調制信號權值；當光伏系統工作點距離最大功率點較遠時，以較大的調制信號權值追蹤最大功率點，加快動態響應時間，當光伏系統工作點在最大功率點附近或位于最大功率點時，采取較小的調制信號權值控制光伏系統，對系統輸出功率施加自適應權值的調制信號后獲得功率紋波p，所述功率紋波p的數學表達式是：

其中是光伏系統輸出功率P關于占空比λ曲線的斜率值，asin(ωt)是自適應權值的調制信號，輸出紋波值的大小由調制信號的系數決定；

步驟3：將功率紋波通過高通濾波器后，再乘上自適應權值的調制信號asin(ωt)，完成解調過程，獲得紋波ξ，所述解調后紋波ξ的數學表達式是：

是P-λ曲線的斜率值，當系統位于最大功率點時，因此可以通過判斷ξ的值來判斷系統的位置；此時系統工作在最大功率點左側，此時系統工作在最大功率點右側；

步驟4：將信號ξ通過低通濾波器濾除交流部分信號后通過積分器，輸出占空比的參考值λ_ref控制系統追蹤最大功率，濾除交流信號后的直流信號表達式為：

通過低通濾波器后的信號是一個直流量，且其值的正負完全取決于系統的工作位置，工作在最大功率點左側為正，右側為負；

步驟5：重復步驟(1)～(4)直到系統工作在最大功率點。