[发明专利]太阳能光伏阵列的最大功率输出控制方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能光伏阵列技术领域，特别是涉及一种太阳能光伏阵列的最大功率输出控制方法，以及一种太阳能光伏阵列的最大功率输出控制系统。

背景技术

在新能源应用技术中，太阳能发电以其无污染、无噪声、可再生等优点而备受青睐。光伏电池输出的电压－电流和电压－功率特性表现为非线性，存在最大功率(P_max)输出点，并且随着外界环境(包括光照强度、温度、负载等)的变化而变化。为了提高光伏发电系统的能量转化效率，必须对光伏电池进行最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking，MPPT)，控制光伏电池的输出功率，使其在光照强度和温度变化时始终工作在最大输出功率点。

目前，常用的最大功率点跟踪算法包括固定电压或电流跟踪法、扰动观察法、电导增量法、最优梯度法、间歇扫描法和模糊逻辑控制法等。其中扰动观测法因其算法简单、所需变量较少、易于实现等优点，应用最为广泛。其原理是周期性地检测光伏阵列的端电压和电流，对光伏阵列电压施加一个小的扰动，并观测输出功率的变化方向，进而决定下一步的控制信号。如果输出功率增加，则继续朝着相同的方向改变工作电压，否则朝着相反的方向改变。该算法简单，并且具有一定的适应能力。但其缺陷在于未考虑光照强度的变化引起的光伏阵列P-V曲线及其斜率变化，无法满足各光照强度下的步长反应灵敏度，且在光照强度突变时，输出功率和输出电压波动较大，经常会造成误判。

发明内容

基于此，本发明提供一种太阳能光伏阵列的最大功率输出控制方法和系统，能有效降低光照强度对算法中跟踪步长灵敏度的影响，提高算法的适应性；并且降低光照强度突变时产生的输出电压和功率扰动，提高跟踪速度和精度；且能有效减少误判。

一种太阳能光伏阵列的最大功率输出控制方法，包括如下步骤：

获取光伏阵列当前采样点的输出电压、输出电流和光照强度；

根据所述输出电压和输出电流计算输出功率，将所述输出功率乘以所述光照强度与预设的标准光照强度的比值后得到折算后的输出功率；

根据所述折算后的输出功率调整所述光伏阵列的输出电压。

一种太阳能光伏阵列的最大功率输出控制系统，包括获取模块、计算模块和调整模块；

所述获取模块用于获取光伏阵列当前采样点的输出电压、输出电流和光照强度；

所述计算模块用于根据所述输出电压和输出电流计算输出功率，将所述输出功率乘以所述光照强度与预设的标准光照强度的比值后得到折算后的输出功率；

所述调整模块用于根据所述折算后的输出功率调整所述光伏阵列的输出电压。

上述太阳能光伏阵列的最大功率输出控制方法和系统，由获取的输出电压和输出电流计算得到输出功率，根据光照强度与标准光照强度将输出功率折算为标准光照强度下的输出功率，再通过得到的折算后的输出功率调整光伏阵列的输出电压；本发明考虑到了光照强度对于光伏阵列P-V曲线的影响，采用折算后的输出功率来调整输出电压，大大减小了光照强度对算法中跟踪步长灵敏度的影响，降低了光照强度突变时光伏阵列输出功率的波动及误判的发生几率。能保证光伏阵列始终工作在最大输出功率点附近，显著提高最大功率点的跟踪精度和速度，并且该技术容易实现、成本较低、实用性高。

附图说明

图1为本发明太阳能光伏阵列的最大功率输出控制方法在一实施例中的流程示意图。

图2为传统技术中一100kWp光伏阵列的输出功率-电压曲线即P-V曲线示意图。

图3为图1中光伏阵列折算后的输出功率-电压曲线示意图。

图4为本发明太阳能光伏阵列的最大功率输出控制系统在一实施例中的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

如图1所示，是本发明太阳能光伏阵列的最大功率输出控制方法在一实施例中的结构示意图，包括如下步骤：

S11、获取光伏阵列当前采样点的输出电压、输出电流和光照强度；