[发明专利]一种改进的光伏发电系统最大功率点跟踪方法

摘要

本发明公开了一种改进的光伏发电系统最大功率点跟踪方法，包括Boost电路，电压、电流采样电路，IR2110隔离驱动电路，数字信号处理器DSP；数字信号处理器DSP分别与电压、电流采样电路和IR2110隔离驱动电路连接，IR2110隔离驱动电路与Boost电路的功率开关管Q连接；数字信号处理器DSP根据实时采集的电压U(k)和电流I(k)，控制功率开关管的占空比调整，使光伏电池的输出达到最大功率点。本发明在开始时采用恒定电压法(CVT)快速追踪到光伏发电系统最大功率点附近，然后切换为修正变步长电导增量法，进一步跟踪到最大功率点，从而实现快速跟踪和高精度的运行，解决目前常规算法中存在的不足。

主权项

一种改进的光伏发电系统最大功率点跟踪方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步：搭建基于恒定电压法和修正的变步长电导增量法相结合的MPPT装置；第二步：在光伏发电系统开始时，初始化系统的参数，电压和电流采样电路开始工作，采样并保存光伏系统直流侧的开路电压Uoc并存储在数字信号处理器DSP中，然后设定恒定电压法的给定电压Uset；第三步：采样k时刻光伏电池输出的电压U(k)并判断其是否大于给定电压Uset，是则使功率开关管Q的占空比线性增加到接近最大功率点，待系统直流侧电压稳定在Uset附近时，恒定电压法阶段完成最大功率点跟踪，否则数字信号处理器DSP就切换到修正变步长电导增量法；第四步：通过电压和电流检测电路采样k时刻光伏电池的输出电压U(k)、输出电流I(k)，并分别计算输出电压变化量dU＝U(k)‑U(k‑1)，输出电流变化量dI＝I(k)‑I(k‑1)，功率变化量dP＝U(k)I(k)‑U(k‑1)I(k‑1)，以及基于修正的变步长电导增量法的步长step＝N*|dP/dU|，N为比例因子；第五步：判断k时刻电压变化量dU是否等于0，是则跳转第六步，否则跳转第八步；第六步：判断k时刻电流变化量dI是否等于0，是则k时刻功率开关管Q占空比D(k)＝D(k‑1)，则转第七步；第七步：判断k时刻电流变化量dI是否大于0，是则输出k时刻功率开关管Q占空比D(k)＝D(k‑1)‑step，否则输出k时刻功率开关管Q占空比D(k)＝D(k‑1)+step；第八步：判断电导I/U和电导增量dI/dU之和是否等于0，是则输出k时刻功率开关管Q占空比D(k)＝D(k‑1)，否则转第九步；第九步：判断电导I/U和电导增量dI/dU之和是否大于0，是则输出k时刻功率开关管Q占空比D(k)＝D(k‑1)‑step，否则输出k时刻功率开关管Q占空比D(k)＝D(k‑1)+step；第十步：最后更新U(k‑1)＝U(k)，I(k‑1)＝I(k)。