[发明专利]最大功率点跟踪方法、MPPT控制器及光伏发电系统

摘要

本发明提供了一种最大功率点跟踪方法、MPPT控制器及光伏发电系统，涉及光伏发电技术领域，能够解决现有的最大功率点跟踪方法精度不高、速度慢的问题。其中所述方法包括：生成三维矩阵[T_i S_j U_m]。实时采样当前时刻的T和S及U和I。计算当前时刻光伏电池的输出功率P(k)。计算|P(k)‑P(k‑1)|，比较|P(k)‑P(k‑1)|与阈值ε的大小；若|P(k)‑P(k‑1)|>ε，则根据三维矩阵通过查表获得当前时刻的外界温度和光照所对应的输出电压，该输出电压作为下一时刻的目标输出电压；若|P(k)‑P(k‑1)|≤ε，则通过电导增量法确定下一时刻的目标输出电压。控制下一时刻的输出电压改变为目标输出电压。上述最大功率点跟踪方法应用于对光伏发电系统的控制过程中。

主权项

1.一种最大功率点跟踪方法，其特征在于，所述最大功率点跟踪方法包括以下步骤：S1：根据光伏电池的测试数据，生成三维矩阵[T_i S_j U_m]，并储存所述三维矩阵中的元素；其中，T为外界温度，S为光照，U为在外界温度T和光照S下光伏电池的输出功率最大时的输出电压；S2：实时采样当前时刻的外界温度T(k)和光照S(k)，及当前时刻光伏电池的输出电压U(k)和输出电流I(k)，并根据当前时刻光伏电池的输出电压U(k)和输出电流I(k)，计算当前时刻光伏电池的输出功率P(k)；S3：计算当前时刻与上一时刻光伏电池的输出功率的差值的绝对值|P(k)‑P(k‑1)|，比较|P(k)‑P(k‑1)|与阈值ε的大小；若|P(k)‑P(k‑1)|＞ε，则进入步骤S4；若|P(k)‑P(k‑1)|≤ε，则进入步骤S5；其中，阈值ε根据经验值而定；S4：根据步骤S1中所储存的三维矩阵中的元素，通过查表获得当前时刻的外界温度和光照所对应的输出电压，将所获得输出电压作为下一时刻的目标输出电压U(k+1)；S5：通过电导增量法确定下一时刻的目标输出电压U(k+1)；S6：控制下一时刻光伏电池的输出电压改变为所述目标输出电压U(k+1)，返回步骤S2；其中，所述步骤S5包括：比较当前时刻光伏电池的输出功率P(k)与上一时刻光伏电池的输出功率P(k‑1)的大小，当前时刻光伏电池的输出电压U(k)与上一时刻光伏电池的输出电压U(k‑1)的大小；若P(k)>P(k‑1)，且U(k)>U(k‑1)，则令U(k+1)＝U(k)+ΔU；若P(k)>P(k‑1)，且U(k)<U(k‑1)，则令U(k+1)＝U(k)‑ΔU；若P(k)<P(k‑1)，且U(k)>U(k‑1)，则令U(k+1)＝U(k)‑ΔU；若P(k)<P(k‑1)，且U(k)<U(k‑1)，则令U(k+1)＝U(k)+ΔU；若P(k)＝P(k‑1)或U(k)＝U(k‑1)，则令U(k+1)＝U(k)；其中，ΔU根据经验值而定。