一种光伏阵列最大功率点跟踪方法技术

本发明专利技术涉及一种光伏阵列最大功率点跟踪方法，在恒压法和扰动观察法基本原理的基础上，将恒压法和扰动观察法相结合，从而实现了光伏阵列最大功率点的跟踪；在远离最大功率点时，采用较大的扰动步长以提高跟踪速度；而在最大功率点附近时采用较小的扰动步长，有效地减小了光伏阵列在最大功率点处的功率振荡。本发明专利技术解决了原有扰动观测法跟踪速度和功率振荡之间的矛盾，也解决了恒压法不是真正意义上的最大功率点跟踪算法的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光伏阵列最大功率点跟踪方法，具体涉及恒压法以及扰动观测法等常用的光伏阵列最大功率点跟踪算法。
技术介绍
在一定的温度下时，在不同的光照强度下光伏阵列最大功率点所对应的电压几乎分布在一个固定电压值的两侧。恒压法认为如果让光伏阵列工作在这个固定电压上，则可以近似的认为此时的光伏阵列工作于最大功率点处。从原理可知，该方法不是真正的最大功率点跟踪方法，但是由于只需检测光伏阵列的输出电压，检测参数少，控制简单，在一些场合也得到了应用，但这种方法环境适应性差，且不能实现最优控制[I]。这种方式忽略了其工作温度对光伏电池开路电压的影响。以单晶硅光伏阵列为例，其工作温度每升高1°C，其开路电压将下降0.35%-0.45%。这就表明光伏阵列最大功率点电压并不是一成不变的，而是随着温度的变化而变化的。在温差比较大的地区，如果恒压法始终设定一个工作电压的话，那么这种方法并不能在所有的温度环境下完全地跟踪到光伏阵列的最大功率点[2]。dP扰动观察法是根据光伏电池在最大功率点处；=0的特性进行最大功率点的 uCr跟踪控制，通过在原有输出电压的基础上叠加一个扰动信号，从而改变光伏阵列的输出电压，测量其相应的输出电流，根据输出电压和输出电流，可以计算出当时光伏阵列输出功率，并将此功率与输出电压改变前的输出功率作比较，以此来确定下一步的扰动方向。扰动观察法控制思路简单，实现较为方便，只需检测输出电压和电流，在实际应用中使用较多。在扰动观测法中扰动步长的选取影响了最大功率点算法的跟踪速度以及最大功率点处的震荡功率的大小，因此对于扰动步长的选取是一直是一个值得研究的问题。在扰动观测法中，步长的选取要兼顾系统在环境因素、负载等发生改变情况下的动态响应速度及在最大功率点处的功率的控制精度。如果选取的扰动步长D较大，在扰动前后光伏阵列的输出电压会产生较大的变化，那么光伏阵列对外界环境变化响应速度也就比较快，但较大的扰动步长也会使光伏阵列在最大功率点附近产生较大的功率振荡；扰动步长D较小时，扰动前后的光伏阵列输出电压变化不大，减弱了最大功率点附近的功率振荡，但如果扰动步长较小，也会导致光伏发电系统对外界环境因素变化的响应速度变慢。
技术实现思路
在恒压法和扰动观察法基本原理的基础上，将恒压法和扰动观察法相结合，从而实现了光伏阵列最大功率点的跟踪，此方法的基本思想:在远离最大功率点时，采用较大的扰动步长以提高跟踪速度；而在最大功率点附近时采用较小的扰动步长，有效地减小了光伏阵列在最大功率点处的功率振荡。为了既能提高跟踪算法的动态响应速度，又能尽量减小最大功率点处的功率振荡，改进扰动观察法步长的设置方法就显得尤为重要了。根据恒压法可知:如果光伏阵列的输出电压和恒压法中最大功率点电压近似值相差比较大，就表明此时光伏阵列工作点远离最大功率点，这时需要让系统尽可能快的接近于最大功率点，此时扰动步长可以选取的比较大；而当光伏电池的输出电压和恒压法中最大功率点电压近似值相差比较小，则说明光伏电池此时已工作在最大功率点附近，为了减小在最大功率点处的功率震荡，需要采用较小的步长。基于此，本文提出的快速MPPT控制方法实现原理如式(1)所示:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光伏阵列最大功率点跟踪方法，其特征在于：在恒压法和扰动观察法基本原理的基础上，将恒压法和扰动观察法相结合，从而实现了光伏阵列最大功率点的跟踪。

【技术特征摘要】
1.一种光伏阵列最大功率点跟踪方法，其特征在于:在恒压法和扰动观察法基本原理的基础上，将恒压法和扰动观察法相结合，从而实现了光伏阵列最大功率点的跟踪。2....

【专利技术属性】
技术研发人员：徐瑞东，孙晓燕，戴瀹，吴计伟，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：