[發(fā)明專利]一種基于直接功率控制的光伏組件輸出控制方法

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• 申請日: 2021-01-15
• 公開（公告）號: CN112925376A
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發(fā)明（設計）人: 陳敏;傅鈺泰;韓放;齊繼志;鄭睿瑞
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G05F1/67
• 分類號: G05F1/67
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司 33212
• 代理人: 周世駿

本發(fā)明涉及光伏組件的控制技術，旨在提供一種基于直接功率控制的光伏組件輸出控制方法。是將光伏組件的輸出功率作為光伏組件輸出側(cè)的變換器的控制對象，按輸出功率限定值的數(shù)值進行對其輸出功率進行控制，在穩(wěn)態(tài)情況下與光伏組件的輸出功率保持一致；輸出功率限定值的取值范圍為[0，P_mpp]，其中P_mpp為預設環(huán)境條件下光伏組件能夠輸出的最大功率值。本發(fā)明可以實現(xiàn)光伏組件全域可控輸出，光伏輸出所連接的變換器直接控制流經(jīng)變換器的功率；該方法在[0，Pmpp]全域內(nèi)靈活可控，即實現(xiàn)有限功率點跟蹤控制，而傳統(tǒng)最大功率點跟蹤控制方法都不具備這個功能。

技術領域

本發(fā)明屬于光伏發(fā)電領域，涉及光伏組件的控制技術，特別涉及一種基于直接功率控制的光伏組件輸出控制方法。

背景技術

隨著傳統(tǒng)化石能源的儲量減少以及開采難度加大，同時各類可再生能源的應用成本降低，人類普遍加大了對可再生能源的研究與應用。其中太陽能以其分布廣、易獲取、零排放、可持續(xù)等優(yōu)勢成為可再生能源應用研究的熱點。

對于太陽能光伏發(fā)電技術，一般都要求光伏組件以最大功率輸出提高組件的使用效益，各類最大功率點跟蹤控制(MPPT)方法相繼提出。

然而，隨著光伏發(fā)電系統(tǒng)應用場合日益豐富，控制要求日漸增多，傳統(tǒng)的控制策略不能很好地滿足未來應用的新要求，如防止過電壓、防止過載等。在部分應用場合中，除了需要光伏組件以最大功率輸出以外還需要其在[0，P_mpp]全域內(nèi)靈活可控(其中P_mpp為某環(huán)境條件下光伏組件可以輸出的最大功率值)，即實現(xiàn)有限功率點跟蹤(LPPT)控制，而傳統(tǒng)最大功率點跟蹤控制方法都不具備這個功能。

目前有研究采用對傳統(tǒng)最大功率點跟蹤控制方法進行改進的思路，例如將基于擾動觀察法的最大功率點跟蹤控制策略進行改進使得可以滿足光伏組件在[0，P_mpp]全域內(nèi)可控輸出的要求，但是這類方法存在一些固有缺陷，如穩(wěn)態(tài)誤差大，動態(tài)響應速度慢等。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術問題是，克服現(xiàn)有技術中存在的不足，提供一種基于直接功率控制的光伏組件輸出控制方法。

為解決技術問題，本發(fā)明的解決方案是：

提供一種基于直接功率控制的光伏組件輸出控制方法，是將光伏組件的輸出功率作為光伏組件輸出側(cè)的變換器的控制對象，按輸出功率限定值P_limited的數(shù)值進行對其輸出功率進行控制，在穩(wěn)態(tài)情況下與光伏組件的輸出功率P_pv保持一致；輸出功率限定值P_limited的取值范圍為[0，P_mpp]，其中P_mpp為預設環(huán)境條件下光伏組件能夠輸出的最大功率值。

本發(fā)明中，所述輸出功率限定值P_limited有兩種給定方式：

(1)通過本地人機對話界面輸入或遠程通信輸入的方式，由外界根據(jù)環(huán)境條件設定輸出功率限定值P_limited，使光伏組件的最終輸出功率大小為P_limited；

(2)在光伏組件輸出側(cè)變換器的控制程序中內(nèi)置輸出功率限定值P_limited，使光伏組件在任何環(huán)境條件下的輸出功率都不得超過限定值P_limited。