光伏电池最大功率点跟踪控制方法

摘要

本发明涉及光伏电池输出功率控制，具体为光伏电池最大功率点跟踪控制方法。解决现有干扰观测法采用固定跟踪步长对跟踪精度和速度无法兼顾的问题。本发明在干扰观测法的基础上，通过更合理的给定跟踪步长实现了跟踪精度和速度的兼顾。工作点在最大功率点左侧并离最大功率点较远时采用固定电流法，工作点在最大功率点右侧且离最大功率点较远时用固定电压法，以此实现在光伏电池工作点离最大功率点较远时的快速跟踪和调节；工作点在最大功率点附近采用变步长扰动法，以此保证在靠近最大功率点时对光伏电池工作点的精细调节，从而有效消除了系统在最大功率点附近的振荡，实现快速跟踪，有效提高电压利用率，大大降低了功率器件的开关损耗。

主权项

一种光伏电池最大功率点跟踪控制方法，其特征为：由下列步骤实现：(1)    采样t时刻的光伏电电池输出电压U(t)、输出电流I(t)；(2)    计算在时刻t光伏电池的输出功率P(t)= U(t)* I(t),并和t‑1时刻的输出功率P(t‑1)、输出电压U(t‑1)、输出电流I（t‑1）进行比较, dP(t)=P(t)‑P(t‑1),dU(t)=U(t)‑U(t‑1),dI(t)=I(t)‑I(t‑1)；(3)    当dP(t)/dU(t)>0 ，则光伏电池的工作点在最大功率点左侧；（ⅰ）计算当前时刻光伏电池的短路电流和最大功率点电流，令，当前时刻的短路电流Isc(t)= dP(t)/dU(t),当前时刻的最大功率点电流 Im(t)=0.92Isc(t)；(ⅱ)    当Isc(t) ‑I(t) ≤ε，ε为选取的误差值，10‑4<ε<10‑1,此时的光伏电池工作点离最大功率点较远，输出电压的计算值U0(t)=U(t)+ K1Im(t); 其中K1为步长系数，αε，ε为选取的误差值，10‑4<ε<10‑1,此时的光伏电池工作点在最大功率点附近，输出电压的计算值U0(t)=U(t)+αdP(t)/dU(t)，α为步长系数，10‑4<α<10‑2；（4）当dP(t)/dU(t)<0；光伏电池的工作点在最大功率点右侧；（ⅰ）计算当前时刻开路电压和最大功率点电压，令，当前时刻的开路电压Uoc（t）=dP(t)/dI(t),当前时刻的最大功率点电压Um（t）=0.78Uoc（t）； (ⅱ)    当U(t)‑ Um（t）>ε，ε为选取的误差值，10‑4<ε<10‑1,此时的光伏电池工作点离最大功率点较远，输出电压的计算值U0(t)=U(t)‑K2Um，K2为步长系数，α