[发明专利]一种光伏电池最大功率点跟踪方法及装置

说明书

本发明公开了一种光伏电池最大功率点跟踪方法，包括以下步骤：将所述预处理后的数据输入注意力机制和循环神经网络模型，得出所述光伏发电装置的光伏最大功率点对应的预测电压值和预测功率值，调节光伏电池板的输出电压，检测光伏电池板的实际功率值；将预测功率值和实际功率值进行比较，判断是否出现环境条件突变；根据所述预测功率值和实际功率值调整占空比值；根据所述占空比值，调节逆变器使之输出最大功率值，同时输出此时的占空比值和最大功率值；环境突变，通过历史数据对注意力机制和循环神经网络模型进行训练，获得重新训练好的注意力机制和循环神经网络模型。与现有技术相比，本专利能够达到速度快，迭代少,减少了步长调节次数等优点。

技术领域

本发明涉及一种光伏电池最大功率点跟踪方法及装置，属于光伏发电系统技术领域。

背景技术

随着新能源发电的大规模推广和应用，带来了绿色清洁能源的同时也带来了一系列的困难和挑战。在新能源大量使用以前，通常是由汽轮发电机组(火电、燃气、核电等)和水轮发电机组等具备大惯量的同步发电机组。出现故障时，可以通过常规发电机组的大惯量和本身的调频调压能力来维持电网的稳定。如今光伏，风电大规模接入后，因为它们的关键设备逆变器是基于电力电子静止器件，在出现故障时不能提供电网所需要的无功功率支持。并且当逆变器检测到电流和电压越线时，会进入高、低电压穿越，有功功率截零，相当于零功率输出，对电网造成二次功率冲击，给电网安全稳定性带来不利影响。因此为了维持电网稳定运行，一些电网通常进行“弃光弃风”来进行功率调节，给常规电力机组带来了很大压力。若新能源能够快速接受电网的控制指令，实现快速功率调节进行电网的一次调频调压，将对电网的安全稳定运行发挥极大的作用。

如今光伏电池的快速功率跟踪通常是由定电压跟踪法(CVT)、扰动观察法 (PO)、电导增量法。定电压跟踪法通常是由光伏电池给定的参照量U_o来调节达到最大功率输出。此方法忽略具体的光照强度和温度，误差较大。扰动观察法通过给电压一个扰动来观察输出功率的变化，来进行调节扰动的方向，此方法会导致在某个范围内来回波动。电导增量法调节电压U来观察直到达到最大功率点。此方法需要传感器具有较高精度，成本较高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种光伏电池最大功率点跟踪方法及装置，能够快速经济地完成光伏板最大功率跟踪。

为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

第一方面，本发明提供一种基于注意力机制和循环神经网络来进行最大功率点跟踪方法，具体包括以下步骤：

步骤A：令光伏电池板进入运行状态，采集状态数据，进行数据预处理，获得预处理后的数据；

步骤B：将所述预处理后的数据输入注意力机制和循环神经网络模型，得出光伏发电装置的光伏最大功率点对应的预测电压值U_m和预测功率值P_m，调节光伏电池板的输出电压U_y，使U_y＝U_m,检测光伏电池板的实际功率值P_y；

步骤C：将预测功率值P_m和实际功率值P_y进行比较，判断是否出现环境条件突变；若环境突变，则跳转步骤F；若环境未突变，则跳转步骤D；

步骤D：根据所述预测功率值和实际功率值调整占空比值；

步骤E：根据所述占空比值，调节逆变器使之输出最大功率值，同时输出此时的占空比值和最大功率值；

步骤F：环境突变，通过历史数据对注意力机制和循环神经网络模型进行训练，获得重新训练好的注意力机制和循环神经网络模型，并跳转步骤B。

进一步的，所述状态数据包括温度、光照幅度、电压、电流、功率、时间；所述数据预处理包括：去除状态数据中的异常数据，通过相邻数据记录平均值代替异常数据。