一种基于切线角的变步长光伏MPPT控制方法

摘要

本发明公开了一种基于切线角的变步长光伏MPPT控制方法，包括如下步骤：（1）获取光伏电池的功率-电压特性曲线；（2）由功率-电压特性曲线，得到速度因子N_L＝1-cosθ，其中，为功率-电压特性曲线的切线角，P为光伏电池的输出功率，u为光伏电池的输出电压；（3）由速度因子N_L得到步长D_i；（4）根据扰动观察法的基本原理，得到比例积分调节器的参考电压U_ref(i+1)=U_ref(i)±D_i，实现最大功率点跟踪。该方法有效解决了现有变步长控制方法中最大步长选择困难，以及容易因参数设计不当导致MPP右侧跟踪不收敛或产生死区的问题，能同时兼顾最大功率点跟踪的速度和精度，准确快速地跟踪到光伏阵列输出的最大功率点。

主权项

1.一种变步长光伏MPPT控制方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）获取光伏电池的功率-电压特性曲线；（2）由功率-电压特性曲线，得到速度因子N_L＝1-cosθ，其中，为功率-电压特性曲线的切线角，P为光伏电池的输出功率，u为光伏电池的输出电压；（3）由速度因子N_L得到步长D_i为：$D_i=D_{\max }-D_{\max }·\cos \left[\arctan \left(\frac{\mathrm{dP}}{\mathrm{du}}{|}_{u=u_{i-1}}\right)\right],$其中，D_max为最大步长，$u_{i-1}=\left\{\begin{array}{cc}{U}_m-\xi ,i=1& \\ U_m-\xi +D_1+...+D_{i-1},i=2,...,n& \end{array}\right.,$n为算法收敛所需的周期数，U_m为最大功率点对应的电压，ξ为U_m与恒流区边界点对应电压的差值；所述恒流区满足如下条件：（A）u∈[0,U_m-ξ]；（B）1/[1+P'(u)²]<0.1，其中，P'(u)为输出功率对输出电压的导数；（4）根据扰动观察法的基本原理，得到比例积分调节器的参考电压U_ref(i+1)=U_ref(i)±D_i，实现最大功率点跟踪。