[发明专利]基于优化Fibonacci数列的光伏发电系统等功率控制的方法

说明书

本发明公开了一种基于优化Fibonacci数列的光伏发电系统等功率控制的方法，通过测量系统PV侧电压与电流，计算出功率，再采用Fibonacci数列来实现PV曲线等功率调节；在确定限制指令后，判断系统最大功率点位置，借助填充因子FF来预估等功率曲线的电压值V_k′，当实际检测到的(V_kV_k′)且(P_kP₀)，说明当前还未搜索到等功率点，而V_k已经超过填充因子FF的推算值，下一时刻执行Fibonacci数列将初始化，通过小步长方式继续搜索等功率点，若在搜索误差范围内，说明该情况下系统即将搜索到等功率点，并且该情况下系统需要缩小搜索范围。本发明的应用可以有效避免采用大步长使得系统出现较大功率偏移的问题，提高系统精度，且解决了现有技术中Fibonacci导致系统在终止时功率误差率较大的问题。

技术领域

本发明涉及一种并网光伏逆变器的等功率控制方法，尤其涉及一种基于优化Fibonacci数列的光伏发电系统等功率控制的方法。

背景技术

随着全球工业化的进程,人类对能源需求在不断增长，而整个能源工业的消耗主要以化石能源为主，以化石能源为主体的能源结构造成了大气和其他类型环境污染与生态破坏，且其能源不可再生。

面对全球范围内的能源危机和环境压力,亟需用可再生能源来代替资源有限、污染环境的常规能源。研究和实践表明,太阳能是资源最丰富的可再生能源,它分布广泛,可再生,不污染环境。近几年,世界太阳能电池组件的年平均增长率为33％,光伏产业已成为当今发展最迅速的高新技术产业之一。

随着光伏发电等新能源并网渗透率的快速提高，许多国家要求新能源具备参与系统一次调频的能力，而在光伏并网发电中，其作为电力负荷的一种负荷，一般电力系统负荷可分为三种：

1.第一种，变动幅度很小，周期又很短，其变动有很大的偶然性；

2.第二种，变动幅度较大，周期较长，为带有冲击性的负荷；

3.第三种，负荷变动幅度最大，周期也最长，是由于生产、生活、气象等变化引起的负荷变动。

电力系统的有功功率和频率调整大体可分为一次、二次和三次调整三种：

1.一次调整或频率的一次调整，指由发电机的调速器进行的，对第一种负荷变动引起的频率偏移的调整；

2.二次调整或频率的二次调整，指由发电机的调频器进行的，对第二种负荷变动引起的频率偏移的调整；

3.三次调整，指按最优化准则分配第三种有规律变动的负荷，即责成各发电厂按事先给定的发电负荷曲线发电。

而用户使用的电动机的转速与系统频率均与发电站电力系统频率有关，当发电站电力系统频率变动时，将会影响用户电子设备的正常工作。

虽然，光伏发电站按电力系统技术规定(GB/T 19964-2012)，应具备电力系统的调频和调峰的能力，应配置有功功率控制系统，具备有功功率连续平滑调节的能力，能够参与系统有功功率控制，能够接收并自动执行电网调度机构下达的有功功率及有功功率变化的控制指令。

但是，在实际过程中，光伏阵列输出特性具有非线性特征，并且其输出受日照强度、环境温度和负载情况影响。在一定的日照强度和环境温度下，光伏阵列可以工作在不同的输出电压，但是只有在某一输出电压值时，光伏阵列的输出功率才能达到最大值，这时光伏阵列的工作点就达到了输出功率电压曲线的最高点，称之为最大功率点(maximum powerpoint,MPP)。

因此，在光伏发电系统中，要提高系统的整体效率，一个重要的途径就是实时调整光伏阵列的工作点，使之始终工作在最大功率点附近，这一过程就称之为最大功率点跟踪(MPPT)。