[发明专利]一种风光互补发电系统最大功率跟踪控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及风光互补发电系统，特别涉及一种风光互补发电系统最大功率跟踪控制方法。

背景技术

风光互补发电系统受到光照、温度、风速及方向的影响很大，在某一外界环境条件下对应着相应的最大功率点。因此，需进行最大功率跟踪控制来提高系统的发电效率。目前较为常用的最大功率点跟踪算法之一是扰动观察法，该方法与叶尖速比、增量电导和功率反馈等方法相比，测量参数少，结构简单。其算法原理是通过扰动前后功率的变化量进行扰动方向的判断，先赋予一个输出电压信号，再进行功率测量，若功率变化量大于零，则表示扰动方向正确，可向同一方向继续扰动；若功率变化量小于零，则向反方向扰动。该算法的缺点是跟踪精度、速度与跟踪步长以及初始值的选取密切相关，若跟踪步长太小，当外界环境变化较快时其跟踪速度缓慢；若跟踪步长太大，当到达最大功率点附近时，会加大震荡从而损失较多功率，有时在运行中发生程序控制失序，出现“误判”现象。

鉴于以上缺陷，实有必要提供一种改进的风光互补发电系统最大功率跟踪控制方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种风光互补发电系统最大功率跟踪控制方法，避免扰动观察法震荡所产生的功率损失，更精确的跟踪到系统的最大功率点。

为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种风光互补发电系统最大功率跟踪控制方法，包括以下步骤：

（1）给定太阳能发电系统的步长△U与初始电压U₀和初始电流I₀及风力发电系统的步长△ω与初始转速ω，然后测量风光互补发电系统的电压U₁和电流I₁或者风力发电系统的转速ω₁，采用扰动观察法搜索风光互补发电系统的最大功率点电压或风力发电系统的转速，如果该电压与前一周期的最大功率点电压的差值小于δ或者该转速与前一周期的最大转速的差值小于δ，则停止搜索；

（2）在步骤（1）的搜索结果中选取最大功率点附近的三个点电压U₁’、U₂’和U₃’或者三个点转速ω₁’，ω₂’，ω₃’，然后判断

或者

是否成立，如果成立，则求出

二次插值法图像的系数a，b，c，如果不成立，则令U₃’=U₂’，U₂’=U₁’，P₃’=P₂’，P₂’=P₁’，或者令ω₃’=ω₂’，ω₂’=ω₁’，P₃’=P₂’，P₂’=P₁’，然后则求出二次插值法图像的系数a，b，c，其中，

对于太阳能发电系统，二次插值多项式的函数一般式为：

L(U)＝aU²+bU+c，其中，