主权项 |
一种基于参数辨识的多峰值光伏阵列最大功率点跟踪方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:对光伏阵列是否出现部分遮挡进行判定,若未出现部分遮挡,功率跟踪模块采用电导增量法进行最大功率跟踪;若出现部分遮挡,转至步骤2;步骤2,采用四个参数的U‑I光伏电池模型对光伏阵列进行分解,其中,四个参数分别为光生电流、反向饱和电流、二极管理想因子、电池串联内阻,具体为:201,通过光照强度与温度传感器检测光伏阵列受遮挡数目N<sub>1</sub>;202,根据光伏阵列的分解个数N<sub>2</sub>与受遮挡数目的关系式:N<sub>2</sub>=N<sub>1</sub>,确定光伏阵列的分解个数N<sub>2</sub>;203,分解后新的光伏阵列表达式为:<maths num="0001"><math><![CDATA[<mfenced open = "{" close = ""><mtable><mtr><mtd><mrow><msubsup><mi>I</mi><mrow><mi>a</mi><mi>r</mi><mi>r</mi><mi>a</mi><mi>y</mi></mrow><mn>1</mn></msubsup><mo>=</mo><msubsup><mi>I</mi><mrow><mi>p</mi><mi>h</mi></mrow><mn>1</mn></msubsup><mo>-</mo><msubsup><mi>I</mi><mn>0</mn><mn>1</mn></msubsup><mrow><mo>{</mo><mrow><mi>exp</mi><mrow><mo>[</mo><mfrac><mrow><mi>q</mi><mrow><mo>(</mo><mrow><msubsup><mi>V</mi><mrow><mi>a</mi><mi>r</mi><mi>r</mi><mi>a</mi><mi>y</mi></mrow><mn>1</mn></msubsup><mo>+</mo><msubsup><mi>I</mi><mrow><mi>a</mi><mi>r</mi><mi>r</mi><mi>a</mi><mi>y</mi></mrow><mn>1</mn></msubsup><msubsup><mi>R</mi><mi>s</mi><mn>1</mn></msubsup></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow><mrow><mi>n</mi><mi>k</mi><mi>T</mi></mrow></mfrac><mo>]</mo></mrow><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow><mo>}</mo></mrow><mo>,</mo><mrow><mo>(</mo><mrow><mn>0</mn><mo>≤</mo><msubsup><mi>I</mi><mrow><mi>a</mi><mi>r</mi><mi>r</mi><mi>a</mi><mi>y</mi></mrow><mn>1</mn></msubsup><mo>≤</mo><msubsup><mi>I</mi><mrow><mi>s</mi><mi>c</mi></mrow><mn>1</mn></msubsup></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><msubsup><mi>I</mi><mrow><mi>a</mi><mi>r</mi><mi>r</mi><mi>a</mi><mi>y</mi></mrow><mn>2</mn></msubsup><mo>=</mo><msubsup><mi>I</mi><mrow><mi>p</mi><mi>h</mi></mrow><mn>2</mn></msubsup><mo>-</mo><msubsup><mi>I</mi><mn>0</mn><mn>2</mn></msubsup><mrow><mo>{</mo><mrow><mi>exp</mi><mrow><mo>[</mo><mfrac><mrow><mi>q</mi><mrow><mo>(</mo><mrow><msubsup><mi>V</mi><mrow><mi>a</mi><mi>r</mi><mi>r</mi><mi>a</mi><mi>y</mi></mrow><mn>2</mn></msubsup><mo>+</mo><msubsup><mi>I</mi><mrow><mi>a</mi><mi>r</mi><mi>r</mi><mi>a</mi><mi>y</mi></mrow><mn>2</mn></msubsup><msubsup><mi>R</mi><mi>s</mi><mn>2</mn></msubsup></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow><mrow><mi>n</mi><mi>k</mi><mi>T</mi></mrow></mfrac><mo>]</mo></mrow><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow><mo>}</mo></mrow><mo>,</mo><mrow><mo>(</mo><mrow><mn>0</mn><mo>≤</mo><msubsup><mi>I</mi><mrow><mi>a</mi><mi>r</mi><mi>r</mi><mi>a</mi><mi>y</mi></mrow><mn>2</mn></msubsup><mo>≤</mo><msubsup><mi>I</mi><mrow><mi>s</mi><mi>c</mi></mrow><mn>2</mn></msubsup></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mtable><mtr><mtd><mo>.</mo></mtd></mtr><mtr><mtd><mo>.</mo></mtd></mtr><mtr><mtd><mo>.</mo></mtd></mtr></mtable></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><msubsup><mi>I</mi><mrow><mi>a</mi><mi>r</mi><mi>r</mi><mi>a</mi><mi>y</mi></mrow><msub><mi>N</mi><mn>2</mn></msub></msubsup><mo>=</mo><msubsup><mi>I</mi><mrow><mi>p</mi><mi>h</mi></mrow><msub><mi>N</mi><mn>2</mn></msub></msubsup><mo>-</mo><msubsup><mi>I</mi><mn>0</mn><msub><mi>N</mi><mn>2</mn></msub></msubsup><mrow><mo>{</mo><mrow><mi>exp</mi><mrow><mo>[</mo><mfrac><mrow><mi>q</mi><mrow><mo>(</mo><mrow><msubsup><mi>V</mi><mrow><mi>a</mi><mi>r</mi><mi>r</mi><mi>a</mi><mi>y</mi></mrow><msub><mi>N</mi><mn>2</mn></msub></msubsup><mo>+</mo><msubsup><mi>I</mi><mrow><mi>a</mi><mi>r</mi><mi>r</mi><mi>a</mi><mi>y</mi></mrow><msub><mi>N</mi><mn>2</mn></msub></msubsup><msubsup><mi>R</mi><mi>s</mi><msub><mi>N</mi><mn>2</mn></msub></msubsup></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow><mrow><mi>n</mi><mi>k</mi><mi>T</mi></mrow></mfrac><mo>]</mo></mrow><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow><mo>}</mo></mrow><mo>,</mo><mrow><mo>(</mo><mrow><mn>0</mn><mo>≤</mo><msubsup><mi>I</mi><mrow><mi>a</mi><mi>r</mi><mi>r</mi><mi>a</mi><mi>y</mi></mrow><msub><mi>N</mi><mn>2</mn></msub></msubsup><mo>≤</mo><msubsup><mi>I</mi><mrow><mi>s</mi><mi>c</mi></mrow><msub><mi>N</mi><mn>2</mn></msub></msubsup></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow></mtd></mtr></mtable></mfenced>]]></math><img file="FDA0001018868770000011.GIF" wi="1248" he="623" /></maths>其中,i={1,2,…,N<sub>2</sub>},<img file="FDA0001018868770000012.GIF" wi="85" he="60" />为第i个新光伏阵列的电流,<img file="FDA0001018868770000013.GIF" wi="52" he="60" />为第i个新光伏阵列的光生电流,其值与光照的辐射强度成正比关系;I<sub>0</sub><sup>i</sup>为作用在第i个新光伏阵列的PN结上的反向饱和电流;q为单位电子电荷,q=1.6×10<sup>‑19</sup>C;n为二极管影响因子;k是玻耳兹曼常数,k=1.38×10<sup>‑23</sup>J/K;T为绝对温度,<img file="FDA0001018868770000014.GIF" wi="91" he="60" />为第i个新光伏阵列的电压,R<sub>s</sub><sup>i</sup>为第i个新光伏阵列的等效串联内阻,I<sub>sc</sub><sup>i</sup>为第i个新光伏阵列的短路电流,近似认为光生电流I<sub>ph</sub><sup>i</sup>和短路电流I<sub>sc</sub><sup>i</sup>相等;步骤3,采用实测数据对分解后新的光伏阵列进行四个参数的辨识;步骤4,将步骤3中辨识得到的四个参数代入分解后新的光伏阵列表达式中,得到分解后新的光伏阵列的U‑I函数;步骤5,根据步骤4得到的分解后新的光伏阵列的U‑I函数,计算第i个新光伏阵列的最大功率点P<sub>array</sub><sup>i</sup>(i=1…N<sub>2</sub>),<img file="FDA0001018868770000015.GIF" wi="496" he="78" />中功率值最大的即为全局最大功率点,从而完成多峰值光伏阵列最大功率点跟踪。 |