主权项 |
一种有部分遮蔽的光伏发电系统最大功率输出优化控制方法,其基本电路中包括光伏电池PV、高频电感L1、绝缘栅双极晶体管IGBT或金属氧化物半导体场效应管MOSFET、肖恩特二极管D1、电容C1、电压采集传感器AVS、电流采集传感器ACS、驱动芯片Q、直流负载R及单片机A,VS和CS分别代表电路中直流负载端的电压信号和电流信号,其中单片机A由A/D转换端口A3,扰动PWM扫描控制模块A2和变占空比PWM输出模块A1构成,A/D表示为模拟/数字信号转换,A1通过驱动芯片Q控制IGBT或MOSFET的开关,L1、D1和IGBT组成升压斩波Boost电路;所述的有部分遮蔽的光伏发电系统最大功率输出优化控制方法实施过程的特征是:首先是在上述光伏发电系统,以下简称为“系统”,步骤一、开始工作时,先给系统一个初始的脉宽调制波PWMS,去控制Boost电路中IGBT或MOSFET的开关;步骤二、再通过AVS和ACS分别采集某一时刻的直流负载端输出的电压信息值VS和电流信息值CS,再根据采集到的VS和CS经过A/D转换并输入单片机A,计算出此时刻“系统”输出的功率值P;然后,当系统输出稳定后,再通过对系统输出的脉宽调制波占空比的扰动,改变光伏电池的功率输出,直到系统输出一个最大的功率值,此时,如果系统没有被部分遮蔽,则系统输出的最大功率值就位于系统实际的最大功率点A处,设此时输出的脉宽调制波为PWMA,而如果系统被部分遮蔽时,则上述最大功率值就不一定是系统实际的最大功率值;步骤三、此时,根据最大功率点A处的PWMA的占空比,并以改变PWMA占空比±1%的步长,扫描工作点A附近±25%区域的工作点,寻找新的最大功率点,如果扫描显示该范围内没有比A点输出功率值更大的工作点出现,则确定A点就是系统的实际最大功率点;步骤四、而如果扫描显示在该范围内出现了比A点输出功率更大的工作点B,则将B定义为新的最大功率点,并且再返回 步骤三,直至得到系统的实际最大功率点C,C点的输出功率值即为系统的最大功率值,保存C点输出的脉宽调制波PWMC值,并得到稳定的系统输出功率值Pc;步骤五、如果系统输出功率变化值超过5%,则说明系统有部分遮蔽的状况发生了改变,或是系统照射状况发生了改变,此时,就必须再返回步骤二,直至找到系统实际的最大功率点,输出最大功率值,并得到相应的优化脉宽调制波;如果系统输出稳定,则说明系统有部分遮蔽的状况没有改变,或系统处在均匀照射的情况,则系统的优化脉宽调制波不需改变。 |