[发明专利]基于几何平均数的风光互补发电系统MPPT控制方法

摘要

基于几何平均数的风光互补发电系统MPPT控制方法，首先根据MPPT控制方法分别计算风力、光伏发电系统的占空比。然后用几何平均数求出这两个占空比的平均值，用此平均值调整风光互补发电系统的输出电压，进而可以调整其输出功率。从而实现用一个DC/DC直流变换电路同时跟踪风力和光伏发电系统输出功率的目的，结构简单，既可以降低成本又能实现MPPT功能。保证系统稳定输出，达到资源优化配置。

主权项

1.基于几何平均数的风光互补发电系统MPPT控制方法，风力发电与光伏发电两个子系统共用一个DC/DC直流变换电路，其特征在于，其步骤为：步骤1：在系统正常运行的情况下，采集风力发电系统的输出电流iw、光伏发电系统的输出电流is、二者并联后的输出电压E、风光互补发电系统中DC/DC直流变换电路的输出电压U0、风机的转速ω；根据采集到的风力发电系统的输出电压和输出电流计算风力发电系统的输出功率变化量ΔPw＝Pk‑Pk‑1，其中Pk、Pk‑1表示风力发电系统第k秒和第k‑1秒时的输出功率；根据采集到的光伏发电系统的输出电压和输出电流计算光伏发电系统的输出功率变化量ΔPs＝Pk‑Pk‑1，其中Pk、Pk‑1表示光伏发电系统第k秒和第k‑1秒时的输出功率；计算风机的转速变化量Δω＝ωk‑ωk‑1，其中ωk、ωk‑1表示第k秒和第k‑1秒时的风机转速；计算风光互补发电系统中DC/DC直流变换电路的输出电压变化量ΔU0＝Uk‑Uk‑1，其中Uk、Uk‑1表示第k秒和第k‑1秒时风光互补发电系统中DC/DC直流变换电路的输出电压；步骤2：由风力发电系统MPPT控制方法得到风光互补发电系统中DC/DC直流变换电路的电压占空比Dw[k]；同理，由光伏发电系统MPPT控制方法得到风光互补发电系统中DC/DC直流变换电路的电压占空比Ds[k]；步骤3：将步骤2计算所得值Dw[k]与Ds[k]输入占空比计算器中，用几何平均数计算得出Dw[k]与Ds[k]的几何平均值Dsw[k]：步骤4：用步骤3计算出的Dsw[k]对风光互补发电系统中DC/DC直流变换电路的输出电压进行调整，其输出电压为：其中：U0表示风光互补发电系统中DC/DC直流变换电路的输出电压；E表示风力发电系统与光伏发电系统并联后的输出电压；Dsw[k]表示Dw[k]与Ds[k]的几何平均值；步骤5：检测并计算dPw/dω值的变化，其中Pw为风力发电系统的输出功率，若dPw/dω＝0，即风力发电系统达到最大功率，至此就能够完成对风力发电系统最大功率的跟踪；检测并计算dPs/dU0值的变化，其中Ps为光伏发电系统的输出功率，若dPs/dU0＝0，即光伏发电系统达到最大功率；从而实现了用一个DC/DC直流变换电路同时跟踪风力发电系统与光伏发电系统的最大功率；由以上步骤可以实现用一个DC/DC直流变换电路同时跟踪风力发电系统与光伏发电系统的最大输出功率，使风光互补发电系统工作在最大功率点。