[发明专利]一种高精度MPPT控制方法

说明书

本发明公开了一种高精度MPPT控制方法，该方法通过记录A、B、C三个参考电压下一段时间T内的N个功率数据，并将每个参考电压下稳定后的M个数据进行横向对比，若参考电压越大的情况下，所对应的功率后M个数据中有不少于M/2个数据也随之更大，则认为需要继续增大参考电压进行追踪；若参考电压越小的情况下，所对应的功率后M个数据中有不少于M/2个数据随之更小，则认为需要减小参考电压进行追踪；若不满足以上情况，则认为已到达最大功率点附近。本发明能够以更快的速度实现MPPT，解决低功率或高PV电压无法精准追踪最大功率点的问题，有效提高了光伏发电系统的稳定性和发电效率。

技术领域

本发明涉及光伏发电技术领域，更具体地说，特别涉及一种高精度MPPT控制方法。

背景技术

光伏发电技术因新能源的大力发展而被广泛而深入的研究。光伏阵列输出特性具有非线性特征，并且还会受太阳光照强度、环境温度和负载情况的影响。在一定的太阳光照强度和环境温度下，光伏阵列只有在某一特定输出电压时，其输出功率才能达到最大值。因此，为了最大限度地利用光伏电池的能量，需要最大功率跟踪(MPPT,MaximumPowerPointTracking)技术使得光伏发电系统能实时跟踪光伏电池的最大功率点。

目前常用的最大功率点跟踪方法主要有：恒压法、扰动观察法、电导增量法、模糊控制、人工神经网络等，以及以这些技术为基础的改进方法。其中，扰动观察法为最常用的MPPT控制方法，常与恒压法相结合，从一个接近最大功率点电压的初始值开始扰动PV电压值，测其功率变化，与扰动之前的功率值比较，如果功率值增加，则表示扰动方向正确，继续朝同一方向扰动，如果功率值减小，则朝相反的方向扰动，并采用三点法，计算三个点的功率综合比较。

现有基于扰动观察法的MPPT算法中，在低功率的情况下，在接近MPP一定电压范围内的功率差距很小，几乎不能比较出大小；而在最大功率点电压很高的情况下，较小的采样偏差就能引起较大的功率波动，这些都会使最大功率点追踪不准确而影响光伏电池的发电效率。因为最大功率点电压(Vmpp)一般在开路电压(Voc)的85％处，现有的扰动观察法多与恒压控制法相结合，设置初始扰动点为PV输入电压的0.85倍，以提高追踪速度。而当开路电压大于母线电压时，PV输入电压将不再是开路电压，而是被钳位至母线电压，再做0.85倍处理后，将远小于Vmpp，难以再达到提高追踪速度的目的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高精度MPPT控制方法，以克服现有技术所存在的缺陷。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种高精度MPPT控制方法，包括以下步骤：

S1、初始化MPPT控制器的参数，包括设置MPPT参考电压值Vref、初始扰动值V0、MPPT参考电压值Vref的上下限幅值以及扫描步长ΔV；

S2、启动MPPT控制器，使MPPT参考电压值Vref每隔T时间按照设定步长ΔV减小，逐步达到初始扰动值V0，再采用三点法进行左右扫描；

S3、按照步长ΔV间隔取A、B、C三点，A点处的参考电压VrefA＝Vref-ΔV，B点处的参考电压VrefB＝Vref，C点处的参考电压VrefC＝Vref+ΔV，并每隔T时间扫描一次，按照B、C、A的顺序扫描；

S4、在B点时，记Vref＝VrefB，每隔T/N记录一次当前功率存入数组PB[]，T时间内记录N个，为PB[0]～PB[N-1]，N为正整数；

S5、在C点时，记Vref＝VrefC，每隔T/N记录一次当前功率存入数组PC[]，T时间内记录N个，为PC[0]～PC[N-1]；

S6、在A点时，记Vref＝VrefA，每隔T/N记录一次当前功率存入数组PA[]，T时间内记录N个，为PA[0]～PA[N-1]；