[发明专利]一种基于LLC拓扑光伏发电系统的MPPT控制方法

说明书

本发明公开了一种基于LLC拓扑光伏发电系统的MPPT控制方法，包括对光伏发电系统进行软起动，采集光伏板的输出电流Isubgt;pv/subgt;，判断Isubgt;pv/subgt;是否大于阈值η，若大于，根据LLC电路的最小开关频率fsubgt;min/subgt;和最大开关频率fsubgt;max/subgt;确定fsubgt;1/subgt;和fsubgt;2/subgt;，fsubgt;1＝/subgt;fsubgt;min/subgt;，fsubgt;2＝/subgt;fsubgt;max/subgt;，通过fsubgt;1/subgt;和fsubgt;2/subgt;计算出[fsubgt;1/subgt;，fsubgt;2/subgt;]内的fsubgt;3/subgt;、fsubgt;4/subgt;和fsubgt;5/subgt;，计算出当前fsubgt;3/subgt;，fsubgt;4/subgt;，fsubgt;5/subgt;对应的光伏板最大输出功率Psubgt;max/subgt;和最小输出功率Psubgt;min/subgt;，判断Psubgt;max/subgt;与Psubgt;min/subgt;的差值是否小于误差值ξ，若小于，得出最终的最大功率Psubgt;max/subgt;＝P(fsubgt;3/subgt;)，将fsubgt;3/subgt;转化为脉冲信号，驱动光伏发电系统中开关管Qsubgt;1/subgt;‑Qsubgt;4/subgt;，即将光伏发电系统控制在最大功率点上。

技术领域

本发明属于新能源发电技术领域，涉及一种基于LLC拓扑光伏发电系统的MPPT控制方法。

背景技术

近年来，我国经济快速发展的同时伴随着巨大能源消费，日益增长的能源需求与供应是我国必须面临的双重挑战。煤炭消费占据我国能源需求的近70％并将继续在推动我国经济发展中起着关键作用。然而过度依赖化石能源不仅导致我国能源逐渐短缺而且会对我国环境造成严重污染。有效利用可再生能源能很好地改善我国能源供应结构同时避免环境恶化。在各类可再生能源中，太阳能是完全可再生、无污染且极易获取的能量资源，太阳能光伏发电的发展势头迅猛，潜力巨大，是包括中国在内的世界各国争相研究的热点技术。

光伏电池(Photovoltaic Cell)作为光伏发电关键元件之一，深刻影响着太阳能光伏发电的效益，太阳能电池的特性和效率是光伏电池研究的重点问题。然而，光伏电池输出特性具有非线性，它的输出特性受光照强度、环境温度、环境湿度、地域和负载等环境影响。在不同的工作环境下，光伏电池板表现出不同的输出特性曲线。而在同一条输出特性曲线上，不同的输出负载条件也会输出不同的功率值。当输出电压等于某个对应值时，输出功率达到最大值，称此时所在的功率输出点为光伏电池的最大功率点(Maximum PowerPoint,MPP)。因此，需要确保在任何时都能跟踪到最大功率点，使得光伏电池板以最大功率值输出。从而最大功率点追踪(MPPT)是提高光伏发电系统性能的关键技术之一。

LLC谐振变换器作为光伏发电系统的DCDC拓扑具有以下优点：

1)高开关频率，高效率；

2)宽负载范围，高增益范围和宽输入电压范围；

3)将变压器漏感用作谐振元件，减少总零件数量；

4)串联谐振电容器可为变压器提供有利的直流阻隔。

现有主流的MPPT方法大多采用的是扰动观测发(PO)和电导增量法(INC)以及一些改进方法(如变步长等)，但上述两种方法在LLC谐振变换器中不能同时兼顾扰动速度和精度，在稳态工作点因震荡而损失能量等一些缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于LLC拓扑光伏发电系统的MPPT控制方法，解决了现有拓扑为LLC谐振变换器时MPPT方法不能同时兼顾扰动速度和精度的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种基于LLC拓扑光伏发电系统的MPPT控制方法，包括以下步骤：