[發明專利]適用于光伏電源發電量調節的非最大功率跟蹤方法

在審

• 申請號: 202010623554.2
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111817343A
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 王晶晶;侯斌;張文智;朱明晞;唐莎莎;白昕;張麗;陳磊;蔡璐;劉怡寧
• 申請（專利權）人: 重慶涪陵電力實業股份有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;G05F1/67
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 李滿

1.一種適用于光伏電源發電量調節的非最大功率跟蹤方法，其特征在于，它包括如下步驟：

步驟1：基于光伏模塊前級分布式優化器，進行不同環境條件下光伏模塊分散控制，依據光伏模塊輸出電壓和電流，導出當前外部環境條件下光伏模塊環境修正參數，實時修正光伏模塊輸出電壓，實現光伏模塊最大功率跟蹤；

步驟2：構建光伏發電系統發電量分片管理，按電網實際要求，當光伏發電系統發電量大于負荷消納量時，則將光伏發電系統按其實際光伏系統的發電量情況進行分片管理，在對光伏系統的發電量分區管理中，根本不同光照強度下的最優功率設置光伏發電系統的光伏發電量目標；

步驟3：構建光伏陣列Non-MPPT算法，利用光伏陣列Non-MPPT算法以電網對光伏發電系統的發電量分配額度為控制目標，推導出光伏陣列對應輸出電壓，并將光伏陣列對應輸出電壓引入至光伏模塊前級boost電路，通過修正boost電路占空比，使光伏發電系統輸出功率跟隨功率需求指令。

2.根據權利要求1所述的適用于光伏電源發電量調節的非最大功率跟蹤方法，其特征在于：將光伏模塊與斬波器直接相連，消除并聯光伏陣列間電壓鉗制、串聯支路光伏模塊電流鉗制，使各光伏模塊按其最大功率輸出。

3.根據權利要求1所述的適用于光伏電源發電量調節的非最大功率跟蹤方法，其特征在于：

所述步驟1中，構建環境自適應算法，通過環境自適應算法得到各光伏陣列的外部環境變量，具體方法包括如下步驟：

步驟101：根據光伏半導體電壓與電流特性及環境修正法，得光伏陣列的輸出為：

式中，I_sc為光伏陣列的短路電流；U_oc為光伏陣列的開路電壓；I_m為光伏陣列的最大功率輸出電流；U_m為光伏陣列的最大功率輸出電壓；M為光伏陣列的串聯數；N為光伏陣列的并聯數；S、t分別表示外界環境所輸入的光照強度、外界環境所輸入的環境溫度，a表示電流溫度補償系數c表示電壓溫度補償系數，b為光強補償系數，S_ref與t_ref分別為標準光照強度與標準光照溫度，ΔU與ΔI分別為電壓、電流環境修正系數；U為光伏版導體輸出的電壓，C₁與C₂為公式1中的過渡變量，e為自然常數；

步驟102：將k-1、k-2時刻的取樣光伏模塊輸出電壓U_(k-1)、U_(k-2)和輸出電流I_(k-1)、I_(k-2)代入公式1中，則可得當前外界環境下環境修正參數：

其中，U_{PV_(k-1)}表示k-1時間段下的光伏模塊輸出電壓、I_{PV_(k-2)}表示k-2時間段下的光伏模塊輸出電流、I_{PV_(k-1)}表示k-1時間段下的光伏模塊輸出電流、U_{PV_(k-2)}表示k-2時間段下的光伏模塊輸出電壓；

因此，將式(3)所得修正參數帶入式(1)，即可得各光伏陣列的外部環境變量，光照強度S與溫度t，而根據式(2)中電壓修正參數即可求得光伏陣列輸出最大功率對應的電壓

步驟103：將式(3)所得帶入分布式前級優化器，并與傳統電導增量法相結合，實現光伏陣列最大功率跟蹤；

步驟104：將式(2)所得修正參數ΔU與ΔI帶入光伏陣列的輸出表達式，即公式1，即可得修正參數ΔU與ΔI下各光伏陣列的輸入光照強度S₁、環境溫度t₁；

其中，U_k為當前光伏陣列最大功率點電壓，I_k為當前光伏陣列最大功率點電流。