[发明专利]一种快速定位的光伏系统最大功率点跟踪方法

权利要求书

1.一种快速定位的光伏系统最大功率点跟踪方法，其特征在于：所述跟踪方法是基于三点迭代法和变步长扰动法，通过三点迭代法确定出本次迭代周期的最优区间，并快速定位到系统的最佳工作点，经过连续迭代运行，使系统达到最大功率点，并采用变步长扰动法，自适应的调整扰动步长值；所述三点迭代法的光伏系统最大功率点跟踪方法如下：

（1）根据太阳能电池的基本参数，求得迭代角度φ和迭代因子λ；

其中：Pmpp为在标况下太阳能电池的最大功率，Uoc为太阳能电池的开路电压，Umpp为最大功率点处的电压；

迭代角度φ和迭代因子λ作为定值，为后续确定旋转角度和旋转因子奠定基础，而旋转角度和旋转因子作为确定下一时刻的最佳工作点提供支持；

（2）初始化占空比D₀、扰动步长值ΔD₀、迭代次数k和扰动次数i，记录系统初始运行时的三个工作点的电压和功率值，并作为初始迭代点；

（3）根据记录的三个工作点的信息，确定本次迭代的最优区间，并在P-U曲线上连接最优区间的两个边界点，使用迭代法来确定下一时刻的最佳工作点；

最佳工作点横坐标为：

其中：U_a和P_a为在初始化占空比D₀时，系统工作点a点处的电压和功率值，U_b和P_b为在占空比第一次扰动（D₀-ΔD₀）后，此时系统工作点b点处的电压和功率值，U_c和P_c为在占空比第二次扰动（D₀-2ΔD₀）后，此时系统工作点c点处的电压和功率值，U_x和P_x为在工作点a点或工作点b或工作点c点的电压和功率值；

ψ为旋转角度，χ为旋转半径可由以下式子确定：

其中θ、L可由以下式子确定：

其中：Ua和Pa为在初始化占空比D0时，系统工作点a点处的电压和功率值，Ub和Pb为在占空比第一次扰动（D0-ΔD0）后，此时系统工作点b点处的电压和功率值，Uc和Pc为在占空比第二次扰动（D0-2ΔD0）后，此时系统工作点c点处的电压和功率值，Ux和Px为在工作点a点或工作点b点或工作点c点的电压和功率值；

（4）使用变步长扰动法，改变占空比，使系统工作点移动到最佳工作点；

（5）重复步骤（3）与步骤（4） 。

2.根据权利要求1所述的一种快速定位的光伏系统最大功率点跟踪方法，其特征在于：由三个初始工作点的电压，功率值确定本次迭代的最优区间，具体方法如下：

记三个初始工作点的电压、功率分别为(U_a,P_a)、(U_b,P_b)和(U_c(0),P_c(0))，当前工作点记为C(i)点，其坐标为(U_c(i),P_c(i))；判断k≠0，则最优区间为(U_b,P_b)~(U_c(k),P_c(k))；判断k=0且|U_b-U_c(0)|-|U_b-U_a|0，则最优区间为(U_b,P_b)~(U_c(0),P_c(0))；判断k=0且|U_b-U_c(0)|-|U_b-U_a|0，则最优区间为(U_a,P_a)~(U_b,P_b)；其中，i为扰动次数(i∈0,1,2…n)，k为迭代次数(k∈0,1,2…n) 。