[实用新型]一种考虑光照变化的光伏电源极值搜索系统

说明书

技术领域

本实用新型属于电力系统实时数字仿真试验、微电网技术领域，尤其涉及一种考虑光照变化的光伏电源极值搜索系统。

背景技术

目前，为了最大化利用太阳能，光伏发电系统一般要引入最大功率点追踪技术(MPPT)，使光伏阵列的输出功率最大化。光伏阵列可以看作是一组直流电源。由于太阳能电池具有非线性特点，在光照强度和环境温度变化时，其最大功率点会移动变化。所以，光伏阵列最大功率点的研究具有应用价值。传统基于电压量的扰动观察方法通过不断更改工作点并测量输出功率找到最大功率点是常用的MPPT算法。但是传统的扰动观察法具有在最大功率点附近振荡的问题，影响系统的稳定性。

实用新型内容

本实用新型为解决传统的扰动观察法具有在最大功率点附近振荡的问题，影响系统稳定性的技术问题而提供一种结构简单、安装使用方便、提高工作效率的考虑光照变化的光伏电源极值搜索系统。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

本实用新型实施例的考虑光照变化的光伏电源极值搜索系统，该考虑光照变化的光伏电源极值搜索系统包括：光伏板、PWM信号发生器、PI调节器、传感器、自适应控制算子模块、电流扰动算子模块、变步长扰动算子模块；

用于太阳光能采集的光伏板；

与光伏板连接的PWM信号发生器，通过调整脉冲占空比来调节光伏板输出的电压电流信号；

与PWM信号发生器连的PI调节器，即比例积分调节器，作用是减小整个控制系统的稳态误差；

与自适应控制算子模块和电流扰动算子模块连接，用于输入太阳光照强度、光伏阵列出口电压和光伏阵列出口电流的传感器；

与PI调节器连接的自适应控制算子模块，可以根据太阳光照强度的突变，参考短路电流法动态调节扰动步长，实现了在外界环境变化的情况下，增大扰动步长快速逼近最大功率点，提高极值追踪效率；

用于对当前运行电流施加扰动量从而寻找电流变化方向的电流扰动算子模块；

与电流扰动算子模块和PI调节器连接的变步长扰动算子模块，用于实现动态调节电流扰动步长，实现在最大功率点附近减小扰动步长的效果，抑制了最大功率点附近振荡现象。

本实用新型还可以采用如下技术措施：

在本实用新型的实施例中，光伏板还设置有电感、电容、电阻、开关和晶闸管。

进一步，设置有三个传感器。

本实用新型具有的优点和积极效果是：由于本实用新型将考虑光照变化的光伏电源极值搜索系统，设置自适应控制算子模块、电流扰动算子模块和变步长扰动算子模块；实现了对经典电流量的观察扰动方法进行改进，增加了光伏电源电流扰动量变步长算子模块和光伏运行点自适应控制算子模块，实现了在不同光照条件下光伏电源快速、稳定的调整运行点，以追踪最大功率。本实用新型的结构简单，操作方便，较好地解决了传统的扰动观察法具有在最大功率点附近振荡的问题，影响系统稳定性的技术问题。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的考虑光照变化的光伏电源极值搜索系统结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的考虑光照变化的光伏电源极值搜索系统的工作流程图；

图3是本实用新型实施例提供的考虑光照变化的光伏电源极值搜索系统与传统方法的对比波形示意图；

图中：1、光伏板；2、PWM信号发生器；3、PI调节器；4、传感器；5、自适应控制算子模块；6、电流扰动算子模块；7、变步长扰动算子模块。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：本实用新型所用到的软件模块或单元都属于已知模块或单元，在购买硬件模块或单元时，已经安装有该软件。本实用新型不存在软件或方法的创新。

请参阅图1和图2：

如图1所示，本实用新型实施例的考虑光照变化的光伏电源极值搜索系统主要由：光伏板1、PWM信号发生器2、PI调节器3、传感器4、自适应控制算子模块5、电流扰动算子模块6、变步长扰动算子模块7组成；

用于太阳光能采集的光伏板1；

与光伏板1连接的PWM信号发生器2，通过调整脉冲占空比来调节光伏板输出的电压电流信号；

与PWM信号发生器2连的PI调节器3，即比例积分调节器，作用是减小整个控制系统的稳态误差；

与自适应控制算子模块5和电流扰动算子模块6连接，用于输入太阳光照强度、光伏阵列出口电压和光伏阵列出口电流的传感器4；