[发明专利]用于实现光伏并网发电系统最大功率点跟踪的扰动观察法

摘要

本发明方法以并网逆变器的参考电流幅值信号作为并网逆变器输出功率的替代信号，控制器实时对光伏阵列参考电压进行扰动，根据光伏阵列电压扰动前后引起并网逆变器的参考电流幅值信号变化情况，决定下一次对光伏阵列参考电压进行扰动的方向。通过PI调节器闭环作用，使得光伏阵列实际输出电压实时跟踪参考电压的同时，也得出了下一次并网逆变器的参考电流幅值信号。如此循环进行扰动电压、观察参考电流幅值信号变化，调节下一次光伏阵列参考电压和并网逆变器的参考电流幅值信号，就能实现光伏阵列的最大功率点跟踪功能。本发明不会造成直流母线电压崩溃以及光照较弱情况下无法正确跟踪，降低了硬件成本，提高了光伏阵列的发电功率。

主权项

一种用于实现光伏并网发电系统最大功率点跟踪的扰动观察法，其特征在于，具体步骤如下：步骤1：设定各初始参数：光伏阵列参考电压Vref与电压扰动范围内的中心点电压Vrefs相等，且都等于初始时刻在线测量的0.78倍光伏阵列输出电压采样信号Vpv；前一次光伏阵列参考电压Vref与光伏阵列输出电压采样信号Vpv的误差信号ev_1＝0，前一次并网逆变器的参考电流幅值信号Iref_1＝0，计数变量j＝0，扰动周期内得到的最大Iref值Im＝0；电压扰动量dV＝‑1，前一次电压扰动量dV_1＝‑1，带方向的扰动单位LOR＝‑1；正向扰动带宽Jmx＝10；PI调节器的比例系数kp＝1，积分系数ki＝0.01；步骤2：进行光伏阵列输出电压Vpv采样，该采样值作为光伏阵列电压反馈值，进入步骤3；步骤3：计算光伏阵列输出电压采样信号Vpv与光伏阵列参考电压Vref的误差信号ev，该误差信号作为PI调节器的输入，进入步骤4；步骤4：判断误差信号ev是否等于0，若条件成立，则进行步骤5；若条件不成立，则进行步骤17；步骤5：计数变量j增1，进行步骤6；步骤6：判断计数变量j是否大于等于计数参考比较值N，若条件成立，则进行步骤7；若条件不成立，则进行步骤17；步骤7：令计数变量j等于0，进入步骤8；步骤8：判断当前并网逆变器的参考电流幅值信号Iref是否大于Im，Im为扰动周期内得到的最大Iref值；若条件成立，则进行步骤9；若条件不成立，则进行步骤16；步骤9：当前并网逆变器的参考电流幅值信号Iref值赋给Im，当前光伏阵列参考电压Vref赋给电压扰动范围内的中心点电压Vrefs，进入步骤10；步骤10：判断电压扰动量dV是否等于0，若条件成立，则进行步骤11；若条件不成立，则进行步骤12；步骤11：根据当前并网逆变器的参考电流幅值信号Iref确定扰动带宽Jmx，进入步骤16；步骤12：判断电压扰动量dV是否大于等于正向扰动带宽Jmx，若条件成立，则进行步骤13；若条件不成立，则进行步骤14；步骤13：执行带方向的扰动单位LOR＝‑1，进入步骤16；步骤14：判断电压扰动量dV是否小于等于负向扰动带宽‑Jmx，若条件成立，则进行步骤15步；若条件不成立，则进行步骤16；步骤15：执行带方向的扰动单位LOR＝1，进入步骤16；步骤16：计算电压扰动量dV＝dV_1+LOR以及光伏阵列参考电压Vref＝vrefs+dV，进入步骤17；步骤17：利用PI调节器计算当前并网逆变器的参考电流幅值信号Iref＝Iref_1+kp*(ev‑ev_1)+ki*ev，执行Iref_1＝Iref和ev_1＝ev。