一种太阳能光伏发电MPPT控制系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种太阳能光伏发电MPPT控制系统及控制方法，包括太阳能光伏参数采集模块、输出电参数采集模块、智能控制模块和设定模块；所述太阳能光伏参数采集模块和输出电参数采集模块的数据输出连接到智能控制模块的数据输入端；所述设定模块为人机接口模块，设定控制模式；控制方法包括：S1：读取设定信息；S2：进入设定的最大功率跟踪控制模式；S3：根据S2的控制调节结果输出调节控制信号。本发明专利技术根据需求灵活选择不同的光伏发电最大功率跟踪控制模式，有针对的可选择直接采用光照强度、温度反馈智能闭环控制，将其变化量作为变论域模糊控制的领域调节因子，进一步提升控制的响应速度和跟踪控制精度，可以在太阳能光伏发电领域进行应用推广。

Solar photovoltaic power generation MPPT control system and control method

The invention discloses a solar photovoltaic power generation MPPT control system and control method, including solar photovoltaic output electric parameter acquisition module, data acquisition module, intelligent control module and setting module; the solar photovoltaic parameters acquisition module and output electrical parameters acquisition module data output is connected to the data input end of the intelligent control module; the setting module for man-machine interface module, setting control mode; control method includes: S1: read set information; S2: enter the maximum power setting tracking control mode; S3: according to the control section of the S2 output control signal. According to the invention needs flexible choice of different photovoltaic maximum power tracking control mode, to choose the direct light intensity, temperature feedback intelligent closed-loop control, the change is used as the variable universe fuzzy control field regulator, to further enhance the control response speed and tracking accuracy, can be applied in the field of solar photovoltaic power generation.

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能光伏发电MPPT控制系统及控制方法
本专利技术涉及一种太阳能光伏发电控制技术，具体的说,是涉及一种太阳能光伏发电快速准确MPPT控制系统及控制方法。
技术介绍
太阳能光伏发电是根据光生伏打效应效应，由太阳能电池将太阳能直接转换成电能，具有绿色环保、无污染、无噪音、可再生等优点，是重要的可再生新能源发电之一。同时，由于需要太阳能光伏发电受到光照、温度等环境因素较大，为了更好的实现最大效率发电，需要采用最大功率跟踪控制技术，提高光伏发电系统的效率。目前有很多的可以实现光伏发电最大功率跟踪控制技术及不同的控制方法，这些控制方法大多基于光伏输出电参数进行反馈、预测等控制进行的。根据光伏电池的特性，影响光伏发电的主要环境参数为光照和温度，采用这两者作为反馈量，可以提高光伏发电最大功率跟踪控制的速度和精度。
技术实现思路
针对上述存在的技术问题，本专利技术的目的是：提出了控制系统可以直接采取光照度、温度等参数，将其作为控制器的修正因子，提高控制速度和精度。并基于此控制系统的一种光伏发电最大功率控制方法，根据不同应用需求采用对应的控制方法，使得控制系统适用性更广。本专利技术的技术解决方案是这样实现的：一种太阳能光伏发电MPPT控制系统，包括太阳能光伏参数采集模块、输出电参数采集模块、智能控制模块和设定模块；所述太阳能光伏参数采集模块和输出电参数采集模块的数据输出连接到智能控制模块的数据输入端；所述设定模块为人机接口模块，设定控制模式。优选的，所述太阳能光伏参数采集模块，包括光照度(I)温度(T)采集单元和光伏电池输出电压(Upv)、电流(Ipv)采集单元，其中各采集单元均采用独立接口。优选的，所述输出电参数采集模块包括变换器输出电压(Uo)和电流(Io)采集单元。优选的，所述智能控制模块包括常规控制算法模块、变论域模糊控制算法模块，复合控制算法模块和最大功率跟踪控制模式。优选的，最大功率跟踪控制模式包括常规控制模式、光照度反馈控制模式和温度反馈控制模式、智能复合控制模式；其中在光照度反馈和温度反馈控制模式下，将光照度/温度反馈值的误差信号作为变论域模糊控制的论域调节因子，提高智能控制的响应速度和跟踪控制精度。优选的，所述智能控制模块还包括参数输入接口，控制输出。一种太阳能光伏发电MPPT控制系统的控制方法，具体包括以下步骤：S1：读取设定模块的人机接口模块的设定信息，判定跟踪控制模式，调节太阳能光伏参数采集模块和智能控制模块的工作模式；S2：进入设定的最大功率跟踪控制模式，具体为：A)常规控制模式：无需采集环境参数，根据采集的光伏输出或者变换器输出参数，直接实现调节控制，其中又可以分为单电压、单电流或者电压电流同时采集模式，对应的分别为电压法、电流法和功率法最大功率控制模式；B)光照度反馈控制模式和温度反馈控制模式，采集光照度和温度参数信息，并将其变化率作为变论域模糊控制器的论域变化调节因子，变论域调节因子具体算法如下：(1)单独采用光照度反馈控制模式时：或者(2)单独采用光照度和温度双反馈控制模式时：C)智能复合控制模式，该模式可以实现模式(A)和模式(B)的复合控制，即在跟踪误差在一定的设定阈值外时采用常规控制，否则采用反馈智能控制；S3：根据步骤S2的控制调节结果输出对应的调节控制信号，实现最大功率快速准确控制。由于上述技术方案的运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：本专利技术的一种太阳能光伏发电MPPT控制系统及控制方法，根据不同工程应用需求，灵活选择采用不同的光伏发电最大功率跟踪控制模式，并充分考虑太阳能光伏发电，有针对的可选择直接采用光照强度、温度反馈智能闭环控制，并将其变化量作为变论域模糊控制的领域调节因子，可以进一步提升控制的响应速度和跟踪控制精度。该控制系统及控制方法，可以在太阳能光伏发电领域进行应用推广。附图说明下面结合附图对本专利技术技术方案作进一步说明：附图1为本专利技术的一种太阳能光伏发电MPPT控制系统的应用组成结构框图；附图2为本专利技术的一种太阳能光伏发电MPPT控制系统的智能控制模块组成图；附图3为本专利技术的一种太阳能光伏发电MPPT控制系统的控制方法的流程图。具体实施方式下面结合附图来说明本专利技术。如附图1所示为本专利技术所述的一种太阳能光伏发电MPPT控制系统，包括太阳能光伏参数采集模块11、输出电参数采集模块12、智能控制模块13和设定模块14；所述太阳能光伏参数采集模块11和输出电参数采集模块12的数据输出连接到智能控制模块13的数据输入端，供智能控制模块13调用；所述设定模块14为人机接口模块，可以根据工程实际应用需要不同的控制方式，接收人机接口的输入，并输出相应的控制指令，按需调整智能模块的最大功率跟踪控制模式。所述太阳能光伏发电MPPT控制系统1应用时需与常用带直流变换环节的太阳能光伏发电系统模块2相配合。所述太阳能光伏参数采集模块11，包括光照度(I)温度(T)采集单元和光伏电池输出电压(Upv)、电流(Ipv)采集单元，其中各采集单元均采用独立接口。所述输出电参数采集模块12包括变换器输出电压(Uo)和电流(Io)采集单元。所述智能控制模块13包括常规控制算法模块、变论域模糊控制算法模块，复合控制算法模块和最大功率跟踪控制模式。所述最大功率跟踪控制模式包括常规控制模式、光照度反馈控制模式和温度反馈控制模式、智能复合控制模式；其中在光照度反馈和温度反馈控制模式下，将光照度/温度反馈值的误差信号作为变论域模糊控制的论域调节因子，提高智能控制的响应速度和跟踪控制精度。如图2所示，为一种太阳能光伏发电MPPT控制系统的智能控制模块13由参数输入接口130、常规控制算法模块131、变论域模糊控制算法模块132、控制输出133组成。其中参数输入接口130可以接收来自太阳能光伏数采集模块11和输出电参数采集模块12所采集处理的六个参数，可以根据控制系统控制模式的不同需要，决定输入哪个或者哪几个参数。所述的控制输出133输出由控制模块运算后的控制信号。如图3所示，一种太阳能光伏发电MPPT控制系统的控制方法，具体包括以下步骤：S1：读取设定模块的人机接口模块的设定信息，判定跟踪控制模式，调节太阳能光伏参数采集模块和智能控制模块的工作模式；S2：进入设定的最大功率跟踪控制模式，具体为：A)常规控制模式：无需采集环境参数，根据采集的光伏输出或者变换器输出参数，直接实现调节控制，其中又可以分为单电压、单电流或者电压电流同时采集模式，对应的分别为电压法、电流法和功率法最大功率控制模式；B)光照度反馈控制模式和温度反馈控制模式，采集光照度和温度参数信息，并将其变化率作为变论域模糊控制器的论域变化调节因子，变论域调节因子具体算法如下：(1)单独采用光照度反馈控制模式时：或者(2)单独采用光照度和温度双反馈控制模式时：C)智能复合控制模式，该模式可以实现模式(A)和模式(B)的复合控制，即在跟踪误差在一定的设定阈值外时采用常规控制，否则采用反馈智能控制；S3：根据步骤S2的控制调节结果输出对应的调节控制信号，实现最大功率快速准确控制。上述实施例只为说明本专利技术的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本专利技术的内容并加以实施，并不能以此限制本专利技术的保护范围，凡根据本专利技术精神实质所作的等效变化或修饰本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能光伏发电MPPT控制系统，其特征在于：包括太阳能光伏参数采集模块、输出电参数采集模块、智能控制模块和设定模块；所述太阳能光伏参数采集模块和输出电参数采集模块的数据输出连接到智能控制模块的数据输入端；所述设定模块为人机接口模块，设定控制模式。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能光伏发电MPPT控制系统，其特征在于：包括太阳能光伏参数采集模块、输出电参数采集模块、智能控制模块和设定模块；所述太阳能光伏参数采集模块和输出电参数采集模块的数据输出连接到智能控制模块的数据输入端；所述设定模块为人机接口模块，设定控制模式。2.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏发电MPPT控制系统，其特征在于：所述太阳能光伏参数采集模块，包括光照度(I)温度(T)采集单元和光伏电池输出电压(Upv)、电流(Ipv)采集单元，其中各采集单元均采用独立接口。3.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏发电MPPT控制系统，其特征在于：所述输出电参数采集模块包括变换器输出电压(Uo)和电流(Io)采集单元。4.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏发电MPPT控制系统，其特征在于：所述智能控制模块包括常规控制算法模块、变论域模糊控制算法模块，复合控制算法模块和最大功率跟踪控制模式。5.根据权利要求4所述的一种太阳能光伏发电MPPT控制系统，其特征在于：最大功率跟踪控制模式包括常规控制模式、光照度反馈控制模式和温度反馈控制模式、智能复合控制模式；其中在光照度反馈和温度反馈控制模式下，将光照度/温度反馈值的误差信号作为变论域模糊控制的论域调节因子，提高智能控制的响应速度和跟踪控制精度。6.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏发电MPPT控制系统，其特征在于：所述智能控制模块还包括参数输入接口，控制输出。7.一种太阳能...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪义旺，张波，唐厚君，
申请(专利权)人：苏州市职业大学，上海交通大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32