[发明专利]一种光伏阵列的最大功率点跟踪方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于太阳能领域，尤其涉及一种光伏阵列的最大功率点跟踪方法及装置。

背景技术

对于光伏发电系统而言，应当寻求光伏电池的最优工作状态，以最大限度地将光能转化为电能，所谓最大功率点跟踪技术即通过控制方法实现光伏电池的最大功率输出运行的技术。

采用电导增量法实现最大功率点跟踪的控制稳定度高，当外部环境参数变化时，系统能平稳的跟踪其变化，且与光伏电池的特性及参数无关。与搅动观测法类似，电导增量法也存在振荡和误判问题，以及动态跟踪速度低，稳态跟踪精度差问题。一方面在最大功率点附近一个步长范围内搜索工作点电压时，会出现工作点在最大功率点两边振荡的情形，即振荡问题；另一方面，当外界用电导增量法进行最大功率点跟踪时会出现误判现象。

对振荡和误判的问题，基于变步长的电导增量法对于振荡具有较好的抑制效果，基于功率预测的电导增量法有效的解决了外部环境剧烈变化时产生的误判问题。 

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明实施例的目的在于提供一种光伏阵列的最大功率点跟踪方法。

本发明实施例是这样实现的，一种光伏阵列的最大功率点跟踪方法，所述方法包括以下步骤：

A、分别测量并网逆变器运行第                                                、与点的功率、与；

B、根据公式计算；

C、根据公式计算功率差；

D、判断是否成立，若成立则执行步骤E，若不成立则执行步骤F；

E、判断>0是否成立，如果成立则使Sgn=1，如果不成立则使Sgn=-1，完成该步骤后，跳转到步骤G；

F、判断<0是否成立，如果成立则执行步骤G，如果不成立则使Sgn取相反的符号并执行步骤G；

G、根据公式计算；

H、根据公式算出电压参考值； 

I、通过空间矢量脉宽调制算法对单级三相全桥逆变器开关管进行控制；

重复上述步骤以不断循环跟踪最大功率点。

其中，为第周期光伏阵列输出的直流电压采样值，为第周期光伏阵列输出的直流电流采样值，为第周期测得的功率，为第周期测试功率，为第周期测试功率，为第周期预测功率，为周期PV曲线上功率值差，为当前周期用于调整的电压参考值，为上一周期用于调整的电压参考值，为设定允许的误差值，a为设定的系数，为本周期参考电压值，为上一周期参考电压值，Sgn为电导增量方向。

进一步地，所述的值决定控制算法跟踪精度，根据实际系统控制与特性要求决定取值。

进一步地，所述a的值决定控制系统柔韧性，根据实际系统控制与特性要求决定取值。

本发明实施例的另一目的在于提供一种光伏阵列的最大功率点跟踪装置，所述装置包括MPPT功率外环，与所述MPPT功率外环的输出端相连的直流电压中环，以及与所述直流电压中环相连的电流内环，

所述MPPT功率外环还包括：

功率测量计算模块，用于分别测量并网逆变器运行第、与点的功率、与；

计算模块，用于根据公式 计算；

功率差计算模块，用于根据公式计算功率差；

第一判断模块，用于判断是否成立，若成立则跳转到第二判断模块，若不成立则跳转到第三判断模块；

第二判断模块，用于判断>0是否成立，如果成立则使Sgn=1，如果不成立则使Sgn=-1，并跳转到计算模块；

第三判断模块，用于判断<0是否成立，如果成立则跳转到计算模块；

第三判断模块，用于判断<0是否成立，如果不成立则使Sgn取相反的符号并跳转到计算模块；

计算模块，用于根据公式计算；

电压参考值计算模块，用于根据公式算出电压参考值； 

开关管控制模块，用于通过空间矢量脉宽调制算法对单级三相全桥逆变器开关管进行控制。

其中，为第周期光伏阵列输出的直流电压采样值，为第周期光伏阵列输出的直流电流采样值，为第周期测得的功率，为第周期测试功率，为第周期测试功率，为第周期预测功率，为周期PV曲线上功率值差，为当前周期用于调整的电压参考值，为上一周期用于调整的电压参考值，为设定允许的误差值，a为设定的系数，为本周期参考电压值，为上一周期参考电压值，Sgn为电导增量方向。

进一步地，所述的值决定控制算法跟踪精度，根据实际系统控制与特性要求决定取值。