一种基于跳跃策略的多峰值光伏阵列最大功率点跟踪算法

摘要

本发明公开了一种基于跳跃策略的多峰值光伏阵列最大功率点跟踪算法，当光伏阵列受均匀光照时，采用电导增量法进行最大功率跟踪；当光伏阵列由均匀光照变为局部遮挡时，通过构建的负载线函数，结合电导增量法，能够快速定位出各个局部最大功率点，从而实现全局最大功率点跟踪。本发明提供的追踪方法实用性较强，尤其在光伏阵列出现部分遮挡时优越性更加明显。通过构建的负载线函数，有效的解决了传统最大功率点追踪易陷入局部最优的问题，准确地实现最大功率输出，为光伏阵列的多峰值最大功率点追踪提供了新的方法。

主权项

一种基于跳跃策略的多峰值光伏阵列最大功率点跟踪算法，其特征是，包括如下步骤：1)对光伏阵列是否出现部分遮挡进行采样判定：若没有出现，功率跟踪模块采用电导增量法进行最大功率跟踪；2)若光伏阵列出现部分遮挡时，进行采样判定，构建负载线函数；21)光伏阵列单元的开路电压V_OC、短路电流I_SC的确定：包括标况条件下与任意条件下值的确定：在标况条件下，通过查阅光伏电池组件性能参数表可以获得光伏阵列单元的开路电压V_OC、短路电流I_SC的值；在任意条件下，首先需要获取标况条件下光伏阵列单元的开路电压V_OC、短路电流I_SC的值，然后根据任意条件下V_OC、I_SC与标况条件下的函数关系，得到任意条件下的V_OC、短路电流I_SC；22)负载线函数个数的确定：I)通过光照强度与温度传感器检测光伏阵列单元受遮挡的数目N₁；II)根据串联电池组件的波峰数目与受遮挡的数目关系:N₂＝N₁+1，确定出此时的波峰数目N₂；III)根据负载线函数个数与波峰数目的关系式：N₃＝N₂‑1，确定出负载线函数的个数；23)负载线函数的确定：将开路电压V_OC、短路电流I_SC以及负载线函数个数代入负载线函数V_N＝I×V_OC/I_SC+(N‑1)×V_OC，其中：I表示遮挡前最大功率点处的电压值对应的遮挡之后的电流值，N表示跳跃次数，且N＝1,2,...,N₃；3)构建功率跟踪模块：31)检测电路运行的状态，判断是否出现电流跌落状况：电流是否跌落通过：$\left\{\begin{array}{c}|V_N-V_{N-1}|\le {ϵ}_1\\ |I_N-I_{N-1}|\ge {ϵ}_2\end{array}\right.$来判定，ε₁、ε₂为设定阈值，若该组式子成立，则电流跌落；如果未出现跌落保持当前的状态输出，如果出现跌落，进入步骤下一步；32)保持当前电压值V₁不变，待电路稳定后得到此时电流值I₁；经过步骤23)中的负载线函数处理，可分别跳跃至各局部最大功率点区域，经过电导增量法跟踪后得到各局部最大功率点值；33)搜索电压值V₁区域所在的最大功率点，将其值与步骤32)中各局部最大功率点进行比较，功率值最大的即为全局最大功率点。