[发明专利]一种基于变步长扰动观察法的自适应MPPT控制策略

摘要

本发明公开了一种基于变步长扰动观察法的自适应MPPT控制策略，属于光伏发电领域。本发明基于传统扰动观察法的研究基础上，在引入自适应变步长因子，进而自适应地改变扰动步长的大小，使扰动步长可根据光伏发电系统的工作点距离最大功率点的远近自适应的调节大小，从而提高了传统扰动观察法的动态性能，且避免了系统出现误判现象。仿真结果表明所提MPPT方法能够快速准确地跟踪光伏发电系统的最大功率点，提高了光伏发电系统的能量转换效率。

主权项

1.一种基于变步长扰动观察法的自适应MPPT控制策略，其特征在于：包括如下步骤：Step1、首先检测光伏阵列的输出电压U(n)、输出电流I(n)，进行计算P(n)＝I(n)*U(n)；进一步求解ΔU(n)＝U(n)‑U(n‑1)、ΔP(n)＝P(n)‑P(n‑1)；Step2、判断ΔU(n)是否为0：若ΔU(n)为0，则计算U(n‑1)＝U(n)、P(n‑1)＝P(n)、V_ref(n‑1)＝V_ref(n)；若ΔU(n)不为0，此时需要判断ΔU(n)大于0还是小于0：若ΔU(n)大于0，则执行步骤Step3；若ΔU(n)小于0，则执行步骤Step4；Step3、进一步判断ΔP(n)是否大于0：若ΔP(n)大于0，则进行计算进而依次计算U(n‑1)＝α₁U(n)、P(n‑1)＝β₁P(n)、V_ref(n‑1)＝γ₁V_ref(n)，此时到达最大功率点且保持稳定；若ΔP(n)小于0，则进行计算进而依次计算U(n‑1)＝α₂U(n)、P(n‑1)＝β₂P(n)、V_ref(n‑1)＝γ₂V_ref(n)，此时到达最大功率点且保持稳定；Step4、进一步判断ΔP(n)是否大于0：若ΔP(n)大于0，则进行计算进而依次计算U(n‑1)＝α₃U(n)、P(n‑1)＝β₃P(n)、V_ref(n‑1)＝γ₃V_ref(n)，此时到达最大功率点且保持稳定；若ΔP(n)小于0，则进行计算进而依次计算U(n‑1)＝α₄U(n)、P(n‑1)＝β₄P(n)、V_ref(n‑1)＝γ₄V_ref(n)，此时到达最大功率点且保持稳定；上式中，自变量代表计算次数，取值为n≥1，U(n)为第n次光伏阵列的输出电压，U(n‑1)为第n‑1次光伏阵列的输出电压，I(n)为第n次光伏阵列的输出电流，ΔU(n)为U(n)与U(n‑1)的差值，P(n)为第n次光伏阵列的输出功率，P(n‑1)为第n‑1次光伏阵列的输出功率，ΔP(n)为P(n)与P(n‑1)的差值，V_ref(n)为第n次光伏阵列的电压扰动，V_ref(n‑1)为第n‑1次光伏阵列的电压扰动，且α∈[‑1,1],β∈[‑1,1],γ∈[‑1,1]，α可取α₁、α₂、α₃、α₄，β可取β₁、β₂、β₃、β₄，γ可取γ₁、γ₂、γ₃、γ₄。