[发明专利]一种光伏阵列多峰最大功率点跟踪方法

说明书

技术领域

本发明涉及光伏发电系统，属于光伏发电系统最大功率点跟踪控制技术领域。

背景技术

光伏并网发电使太阳能的大规模利用成为可能，面对发电成本较高，提高系统效率一直是研究的热点。对多个光伏电池模块串并联组成的光伏阵列而言，当存在局部阴影(云层、树木、建筑遮挡时)时，会造成光伏阵列输出功率曲线存在多个局部峰值(最大值)，传统的最大功率点跟踪技术容易收敛于局部峰值，从而造成光伏阵列的功率损失。

因此在光伏阵列发生局部阴影时，为了让光伏阵列输出尽可能多的功率，需要改进传统的光伏电池最大功率点跟踪方法，使其能够收敛于全局峰值。现有的多峰最大功率点跟踪技术，往往是基于人工智能的方法，其运算量大，缺乏严格的理论验证，在实际工程中难以得到使用。本发明提出多峰最大功率点跟踪方法基于电池板的实际特性参数，拥有较快的跟踪速度，而且具有概念清晰，控制结构简单，容易工程实现等优点。

发明内容

本发明的目的在于提出一种光伏阵列多峰最大功率点跟踪的方法，解决光伏阵列局部阴影情况下存在多个峰值问题而最大功率跟踪策略收敛于局部峰值，从而导致功率损失的问题，提高了光伏阵列的输出功率。该方法原理清晰，控制结构简单，容易工程实现。

本发明的光伏阵列多峰最大功率点跟踪的方法的技术方案分三个步骤，分别是由1)快速功率曲线采样；2)结合采样数据与光伏电池板特性参数估计各峰值的大小；3)在全局峰值所在的电压区间内进行变步长的扰动观察法最大功率点跟踪。4)满足一定条件时，回到步骤1)。具体如下所述：

1)快速功率曲线采样

1.1)根据光伏阵列中每串模块数目n确定最大可能的峰值数目n，已知光伏阵列的开路电压为V_oc，在0～V_oc中平均取6n个点，作为采样点，快速改变光伏阵列的输出电压，分别采样该6n个采样点的输出电流。

2)各局部峰值功率的简化估计

2.1)根据6n个采样点的数据，各相邻采样点电流差值的局部最小点即为功率曲线的转折点，该转折点处的电流为不同峰值点功率估计时的电流估计值I_{s_x}。可以采用下式来进行转折点的选取：

ΔI(k)＝I(k)-I(k-1)

Is(x)=I(k),ΔI(k)<ΔI(k-1),ΔI(k)<ΔI(k+1)Vs(x)=V(k),ΔI(k)<ΔI(k-1),ΔI(k)<ΔI(k+1)]]>