一种光伏并网逆变器中的最大功率点跟踪方法

摘要

本发明涉及一种应用在独立的以及并网型光伏发电系统中的最大功率点跟踪方法，其基于电导增量法，采用变步长的方式跟踪太阳能电池板的最大功率点，以解决传统电导增量法跟踪速度和精度矛盾的问题。该方法能根据太阳能电池板的特性自动调节到达工作点的步长：当工作点距离最大功率点较远时，步长较大，提高跟踪速度；当工作点距离最大功率较近时，减小步长，以改善在最大功率点附近的震荡现象，从而提高效率。本发明提出的修正变步长的MPPT算法可以解决这个两难的问题，能简单有效的提高MPPT的精度和速度，具有控制精确，响应速度快的特点，可适用于阳光和温度突然变化的快速反应场合，而且对于阳光持续变化的情况也可以稳定跟踪。

主权项

一种光伏并网逆变器中的最大功率点跟踪方法，其特征是假设U_set＝0.8U_oc，U_set为太阳能电池板最大功率点电压，U_oc为太阳能电池板的开路电压，启动系统后使变换器的占空比线性增加到接近最大功率点；一旦太阳能电池板的输出电压低于U_set，则控制单元就切换到变步长电导增量法，使变换器的占空比增加到接近最大功率点；所述控制单元是DSP数字信号处理器；该光伏并网逆变器中的最大功率点跟踪方法包括以下步骤：步骤1：用DSP作为光伏系统最大功率点跟踪控制器，采样U_k，U_k为当前周期输出电压采样值，保存太阳能电池板的开路电压U_oc，计算U_set＝0.8U_oc；步骤2：启动系统后使变换器的占空比线性增加，直至U_k<U_set；步骤3：检测光伏发电系统中太阳能电池板的输出电压U_k和输出电流I_k；步骤4：用DSP计算U_k与前一控制周期输出电压采样值U_k‑1之差ΔU，I_k与前一控制周期输出电流采样值I_k‑1之差ΔI，当前输出功率P_k与前一控制周期输出功率采样值P_k‑1之差ΔP＝U_k·I_k‑U_k‑1·I_k‑1，以及当前步长setp＝N·abs(dP/dU)，N为调整步长的比例因子，U为太阳能电池板的输出电压，并判断△U＝0是否成立：(1)若，△U＝0，则，判断ΔI是否等于0：(1.1)若ΔI＝0，则D_k＝D_k‑1，D_k和D_k‑1分别为当前采样周期以及上一采样周期功率管的占空比，更新U_k、I_k，返回；(1.2)若ΔI≠0，则，判断ΔI＞0是否成立，若ΔI＞0，则，D_k＝D_k‑1+step，返回；若ΔI＜0，则，D_k＝D_k‑1‑step，返回；(2)若，△U≠0，则，判断是否成立；(2.1)若成立，则，D_k＝D_k‑1，更新U_k、I_k，返回，(2.2)若则，判断是否成立，若，则，D_k＝D_k‑1‑step，返回；若，则，D_k＝D_k‑1+step，返回。