基于AOE网络和事件驱动的光伏最大功率点跟踪控制方法技术

本发明专利技术公开了一种基于AOE网络和事件驱动的光伏最大功率点跟踪控制方法，该方法步骤如下：1)设计基于事件驱动的控制策略：预先设定所需测点，定义所需变量并设定变量的初始值；将控制策略按执行的先后顺序划分为若干动作；确定每个动作开始执行需满足的事件条件和前驱动作及动作执行完成的事件条件、事件的超时时间，以及执行失败后需要采取的措施；2)构建AOE网络；3)利用AOE网络配置文件定义AOE网络的基本信息、变量、事件和动作，从而描述AOE网络及控制策略；4)测点配置文件和通道配置文件的编写；5)AOE网络的解析与执行。采用本发明专利技术的方法可实现光伏阵列在各种不同的日照和温度环境下智能化地输出最大功率。环境下智能化地输出最大功率。环境下智能化地输出最大功率。

【技术实现步骤摘要】
基于AOE网络和事件驱动的光伏最大功率点跟踪控制方法


[0001]本专利技术涉及事件驱动技术，涉及工业控制领域，尤其涉及一种基于AOE网络和事件驱动的光伏最大功率点跟踪控制方法。

技术介绍

[0002]光伏电池的最大输出功率会随外部环境如光照度、温度的变化而变化。为了充分利用电池的发电潜能，提高资源利用率，必须在光伏发电系统中加入控制器，对输出进行最大功率点跟踪，使得无论环境发生怎样的变化，光伏电池始终处在最大功率输出的状态。最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)实质上是一个自寻优过程，即通过控制端电压，使光伏阵列能在各种不同的日照和温度环境下智能化地输出最大功率。
[0003]目前工程领域的最大功率点跟踪大多通过PI控制器和MPPT算法模块实现，很难同时满足系统瞬态和稳态的要求，PI控制器的参数需要进行大量的调试工作，以满足其在不同光照与温度的条件下稳定运行，因此实现起来较为繁琐，诚然现在有学者提出应用模糊控制来改善PI控制器的性能，但这又带来了另一个问题，即在运行中将占用大量的算力。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于AOE网络和事件驱动的光伏最大功率点跟踪控制方法，其特征在于，包括以下步骤：1)设计基于事件驱动的控制策略，具体步骤如下：101)预先设定所需测点，定义所需变量并设定变量的初始值；102)将控制策略按照执行的先后顺序划分为若干个动作，所述动作的类型为下面的一种：None，表示无动作；SetPoints，表示设点，这个用于将测点设值为数字量，或者将变量定义为模拟量；所述动作按照执行的先后顺序具体为：动作E1：AOE触发测点复位，计算dU和dI，动作类型为SetPoints；动作E2：存储电压和电流值，进入判断dI是否为0的节点，动作类型为SetPoints；动作E3：存储电压和电流值，计算dP/dU，动作类型为SetPoints；动作E4：进入判断dI是否大于0的节点，动作类型为None；动作E5：进入结束节点，动作类型为None；动作E6：进入判断dP/dU是否小于步长调整设定值的节点，动作类型为None，所述步长调整设定值表示要改变电压调节步长的阈值，当动作E6计算出dP/dU小于这个值，电压调节的步长选择最小步长；动作E7：进入结束节点，动作类型为None；动作E8：增大电压，动作类型为SetPoints；动作E9：减小电压，动作类型为SetPoints；动作E10：减小电压增量，动作类型为SetPoints；动作E11：增大电压增量，动作类型为SetPoints；动作E12：增大电压，动作类型为SetPoints；动作E13：减小电压，动作类型为SetPoints；动作E14：电压限幅，动作类型为SetPoints；动作E15：电压限幅，动作类型为SetPoints；103)确定每个动作开始执行时需要满足的事件条件和前驱动作，其中开始执行时需要满足的事件条件指动作执行前需要满足的条件；104)确定每个动作执行完成的事件条件、事件的超时时间，以及执行失败后需要采取的措施；执行完成的事件条件指动作执行后某些变量或者测点需要满足的条件；事件的超时时间指动作执行后，等待事件发生的最长时间；执行失败后需要采取的措施指动作执行失败后的处理措施为：尝试重新执行失败的动作；2)构建AOE网络AOE网络是有向无环图，图的每个节点表示一个事件，每条边表示一个动作，边的方向表示节点所表示的事件之间的递进和迁移关系，这种关系由该条边所表示的动作决定；动作和节点在计算中依赖的变量只能来自测点、变量定义或已经被执行过的动作中计算出的变量；确定每个动作的顺序以及动作发生、完成的事件后，用节点表示事件，事件发生导致被执行的动作作为从这个节点出发的有向边，每条有向边指向的节点表示动作完成后需要满足的事件；按照上述逻辑组织所有的节点和边，构成AOE网络拓扑；
3)利用AOE网络配置文件定义AOE网络的基本信息、变量、事件和动作，从而描述步骤2)中构建的AOE网络及步骤1)中设计的控制策略；文件配置按照标准化格式，以表格信息录入的方式来完成，不需要编写代码；AOE网络基本信息包括AOE网络的ID、是否启用网络标志、AOE网络的名称、AOE网络的触发条件、AOE网络的触发条件参数、变量初始值；所述的变量指控制算法执行过程中用到的中间量；所述的事件指由测点和变量计算构成的布尔表达式；动作指策略中的无动作、计算、指令下发行为；测点指在配置文件中通过属性进行描述的、用来记录实际设备非连续量的测量点；4)测点配置文件和通道配置文件的编写；所述测点配置文件的编写是将描述一个测点所需要的属性列举出来；所述通道配置文件用于描述控制器与被控对象的通信方式，并依据测点配置文件中的测点属性，给出保存测点值的寄存器信息和地址；5)AOE网络的解析与执行启动控制程序，解析AOE网络配置文件、通道配置文件和测点配置文件后，将这些文件所描述的控制策略应用于实际工业控制场景中即可实现工业控制。2.根据权利要求1所述的基于AOE网络和事件驱动的光伏最大功率点跟踪控制方法，其特征在于，所述的步骤101)中：所需测点为输入电流值、输入电压值、控制器输出给PWM模块的电压设定值以及DoCal_POINT；DoCal_POINT不是实际物理测点，每通信一次，这个测点将被设成1让控制器进行计算，控制器开始执行AOE控制策略的时候这个测点会被置为0；需要定义的变量及其初始值为：dU:表示电压的微分，初始值为0；dI:表示电流的微分，初始值为0；In1:表示上一次网络运行时测得的电流值，初始值为0；Un1:表示上一次网络运行时测得的电压值，初始值为0；Uc:控制量变化的步长，初始值为0.03；Ucb:控制量变化的最大步长，设定值为0.03；Ucs:控制量变化的最小步长，设定值为0.001；Uuplim:PWM波占空比控制量的最大值，设定值为0.5；Udownlim:PWM波占空比控制量的最小值，设定值为
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0.5；dPdU:计算所得的dP/dU，初始值为0；dPdUc:dP/dU的步长调整设定值，设定值为5；e:无限趋近于0的常数，设定值为10
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10
。3.根据权利要求1所述的基于AOE网络和事件驱动的光伏最大功率点跟踪控制方法，其特征在于，所述的步骤3)具体为：301)AOE网络基本信息的低代码表达；其中，AOE网络的ID用正整数表示；是否启用网络标识用布尔值表示；AOE网络的名称用字符串表示；AOE网络的触发条件用事件驱动表示，触发条件参数缺省；变量初始值用字符串和浮点数表示，分别表示变量名和该变量的初始值；302)事件的低代码表示；事件包括节点所在的AOE网络、节点ID、节点名称、节点类型、超时时间、事件表达式；节点所在的AOE网络用301)中定义的AOE网络的ID表示；节点ID用正整数表示；节点名称用字符串表示；节点类型用普通节点或分支节点二者之一表示，其中普
通节点在节点事件触发后，以该节点为...

【专利技术属性】
技术研发人员：董树锋，徐成司，唐坤杰，林立亨，
申请(专利权)人：杭州极简物控科技有限公司，
类型：发明
国别省市：