光伏发电系统最大功率点追踪方法、系统及设备技术方案

本发明专利技术公开了光伏发电系统最大功率点追踪方法、系统及设备，所述系统包括光伏阵列，光伏阵列有m个和n个光伏板/模块连接成串并联电路；通过改进后的扰动观察算法优化占空比D，当光伏阵列的输出功率P达到最大时，占空比D将保持恒定，通过将占空比D乘以一个和光伏电压成正比，和电流成反比的系数来优化接近最大功率点的速率，使光伏阵列发出的功率能够达到最大功率点。本发明专利技术改进后的扰动观察算法能够在各种不同的环境情况下跟踪辐照度的变化，在达到稳定状态后与最大功率点的偏差更小，跟踪精度更高，跟踪速率更快。因此减少了更多的功率损耗，提高了光伏发电效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光伏发电系统，具体为光伏发电系统最大功率点追踪方法、系统及设备。

技术介绍

1、光伏发电原理是将照射到光伏阵列上的太阳能转换为电能。在光伏系统中，提高发电效率的主要解决办法是应用最大功率点追踪技术。由于光伏电池 u-p曲线存在最大值即存在最大功率点，但最大功率点会随着光照强度以及温度的变化而变化。为了充分利用光伏电池使其输出功率最大化就要对其最大功率点进行追踪，保证光伏电池一直工作在最大功率点处。目前国内外对最大功率点追踪算法进行了一些研究。例如扰动观察法、电导增量法以及爬坡(hc)算法等。传统的算法之所以最常用，是因为它们易于实现，因此它们更适合低成本的应用。

2、除了传统算法，还有许多其他算法，比如生物启发算法，在某些特殊情况下，和传统算法相比要高效很多。能够更加快速的收敛到全局最大值。比如，粒子群优化(pso)是一种生物启发算法，已经成功应用于文献“f. m. de oliveira, f. r. durand, v. d.bacon, s. a. o. da silva, 本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.光伏发电系统最大功率点追踪方法，其特征在于，

2.如权利要求1所述的光伏发电系统最大功率点追踪方法，其特征在于，光伏阵列的输出电流如下：

3.如权利要求2所述的光伏发电系统最大功率点追踪方法，其特征在于，光伏阵列的输出电流等效电路如下：

4.如权利要求3所述的光伏发电系统最大功率点追踪方法，其特征在于，

5.如权利要求4所述的光伏发电系统最大功率点追踪方法，其特征在于，光伏阵列的输出电路连接DC-DC变换器。

6.如权利要求5所述的光伏发电系统最大功率点追踪方法，其特征在于，DC-DC变换器的模型表示如下式：

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【技术特征摘要】

1.光伏发电系统最大功率点追踪方法，其特征在于，

2.如权利要求1所述的光伏发电系统最大功率点追踪方法，其特征在于，光伏阵列的输出电流如下：

3.如权利要求2所述的光伏发电系统最大功率点追踪方法，其特征在于，光伏阵列的输出电流等效电路如下：

4.如权利要求3所述的光伏发电系统最大功率点追踪方法，其特征在于，

5.如权利要求4所述的光伏发电系统最大功率点追踪方法，其特征在于，光伏阵列的输出电路连接dc-dc变换器。

6.如权利要求5所述的光伏发电系统最大功率点追踪方法，其特征在于，dc-dc变换器的模型表示如下式：

7.如权利要求6所述的光伏发电系统最大功率点追踪方法，其特征在于，dc-dc变换器的模型建立的状态方程如下：

8.如权利要求7所述的光伏发电系统最大功率点追踪方法，其特征在于，

9.权利要求1所述的光伏发电系统最大功率点追踪方法，其特征在于，正标量函数e公式如下：

10.权利要求9所述的光伏发电系统最大功率点追踪方法，其特征在于，步骤23中，占空比的变化量>0，所以光伏板电压的变化量<0，则，利用公式得到：将代入到中，得到<0。

11.权利要求10所述的光伏发电系统最大功率点追踪方法，其特征在于，步骤24中，占空比的变化量<0，利用公式增加使>0，将公式代入到中，得到s<0，最后得到<0。

12.权利要求11所述的光伏发电系统最大功率点追踪方法，其特征在于，光伏阵列发出的功率达到最大功率时，将占空比的方程改写如下：

13.光伏发电系统最大功率点追踪系统，其特征在于，

14.如权利要求13所述的光伏发电系统最大功率点追踪系统，其特征在于，光伏阵列的输出电流如下：

15.如权利要求14所述的光伏发电系统最大功率点追踪系统，其特征在于，光伏阵列的输出电流等效电路如下：

【专利技术属性】
技术研发人员：孟庆霖，王剑晓，靳小龙，罗凤章，赵亚清，孙宝平，何旭亚，夏勇，王鑫，陈鹏，张郁颀，李玮，刘彦婧，郝炜，宫及峰，
申请(专利权)人：国网天津市电力公司宁河供电分公司，
类型：发明
国别省市：