[发明专利]一种光伏离网发电的MPPT控制方法

说明书

本发明公开了一种光伏离网发电的MPPT控制方法，包括步骤：采样光伏端开路电压U_open，计算初始追踪电压U_m；恒压法检测光伏跟踪电压U'_m，直至跟踪到U_m；计算光伏输出功率P_n和P_n‑1；计算误差e(n)和误差变化Δe(n)；建立自适应模糊规则，进行最大功率点跟踪；定周期T_s对全局进行功率扫描，找到多峰现象下最大功率点，定步长ΔU沿着电压减小的方向进行扫描，存储最大功率P_max和最大功率点电压U_p；采用自适应模糊控制追踪到真实的最大功率点U_p。本发明可用于光伏多峰现象下离网发电最大功率点的跟踪。

技术领域

本发明属于涉及光伏离网发电研究领域，特别涉及一种光伏离网发电的MPPT控制方法。

背景技术

光伏离网发电是太阳能的主要利用形式，独立光伏离网发电系统可以有效解决无电少电的偏远区域和一些特殊场合的电力供应难题。光伏电池的输出具有很强的非线性，在不同的光照、温度、外界负载、工作电压下其输出功率差异很大，需要采取一定的措施跟踪光伏电池的最大功率点。

最大功率跟踪(Maximum Power Point Tracking，MPPT)的控制算法有多种，最常用的有扰动观察法、电导增量法和模糊控制法。其中扰动观察法无法将跟踪步长和跟踪精度兼顾起来，同时系统对外界环境变化的响应能力较差，在最大功率点有振动并导致功率的损失。传统的模糊控制无法根据外部环境的变化而进行修正，不能自动调整系统参数使系统稳定在最大功率点上。

在实际光伏离网发电过程中，存在光伏电池局部被遮挡的现象，这就导致光伏多峰现象的产生，使得功率跟踪停留在局部最大功率点，并不是真正的最大功率点，无法获得全局最优，减小光伏电池的输出功率。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种光伏离网发电的MPPT控制方法，能够解决传统MPPT控制算法对外界环境变化的响应能力差和多峰状态下无法获得全局最大功率输出的技术缺陷。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：一种光伏离网发电的MPPT控制方法，包括以下步骤：

S1、采样光伏端开路电压U_open，设置初始跟踪电压比例系数k；根据设置初始跟踪电压比例系数k和采样光伏开路电压U_open，得到初始跟踪电压U_m：

U_m＝kU_open；

S2、恒压法检测光伏跟踪电压U'_m，直至跟踪到U_m；

S3、计算上一个周期光伏输出功率P_n-1和当前周期光伏输出功率P_n；

S4、计算误差e(n)和误差变化Δe(n),其中Δe(n)＝e(n)-e(n-1)；

S5、建立自适应模糊规则，进行最大功率点跟踪；

S6、定周期T_s对全局进行功率扫描，扫描周期T_s的取值范围为(0.4s,1.2s)；找到多峰现象下最大功率点，定步长ΔU沿着电压减小的方向进行扫描，存储最大功率P_max和最大功率点电压U_p；

S7、采用自适应模糊控制追踪到真实的最大功率点U_p。

优选的，初始跟踪电压比例系数k的取值范围为(0.6,0.8)。

优选的，步骤S3具体为：