[发明专利]光伏逆变器的MPPT控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光伏逆变器的控制技术，尤其是涉及一种光伏逆变器的MPPT控制方法。

背景技术

在传统的石化能源日益短缺的情况下太阳能在未来的能源系统中所起到的作用越来越受到关注，但目前光伏电池转换效率的偏低是太阳能大规模推广应用的瓶颈。如何最大限度的利用太阳电池所产生的能量是光伏研究的一个重要方向。

光伏阵列输出特性具有非线性特征，并且其输出电压、电流受太阳光照强度、环境温度和负载情况影响。在一定的太阳光照强度和环境温度下，光伏阵列可以工作在不同的输出电压，但是只有在某一输出电压值时，光伏阵列的输出功率才能达到最大值，这时光伏阵列的工作点就达到了输出功率电压曲线的最高点，称之为最大功率点(Maximum Power Point，MPP)。因此，在光伏发电系统中，要提高系统的整体效率，一个重要的途径就是实时调整光伏阵列的工作点，使之始终工作在最大功率点附近，这一过程就称之为最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking，MPPT)。

传统的MPPT控制方法，难以同时兼顾MPPT的稳态性能、动态性能以及实现成本，比如由于采样精度及控制算法的影响，可能会发生母线电压崩溃现象，或者MPP跟踪失败的现象，光伏系统不能以最大效率运行，对光伏系统的高效可靠运行产生影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提出一种光伏逆变器的MPPT控制方法，解决了在不增加光照和温度传感器的条件下，通过比较简单的MPPT算法达到良好的稳态性能和动态性能。

本发明采用如下技术方案实现：一种光伏逆变器的MPPT控制方法，其包括步骤：

记录光伏逆变器工作在当前最大功率点时光伏电池的输出电压U_k、输出电流I_k和输出功率P_k；

采样确定U_k-1＝U_k-ΔU、I_k-1＝I_k-ΔI、U_k-2＝U_k-1-ΔU、I_k-2＝I_k-1-ΔI，并计算P_k-1＝U_k-1*I_k-1及P_k-2＝U_k-2*I_k-2；

依据迭代计算公式计算出下一次最大功率点处对应的电压U_k+1；

采样光伏电池的输出电压Uk+1时对应的输出电流I_k+1，计算P_k+1＝U_k+1*I_k+1；

判断|P_k+1一P_k|≥ΔP是否成立，若是，以计算出的电压U_k+1作为当前最大功率点的电压进行下一次迭代运算，否则以计算出的电压U_k+1作为当前最大功率点的电压控制光伏逆变器的工作稳定此最大功率点上；

其中，ΔU和ΔI为分别依据光伏逆变器给定的最小电压变化量和最小电流变化量分别预设的阈值，而ΔP为预设的功率阈值。

其中，在光伏逆变器启动时，光伏逆变器当前最大功率点时的光伏电池的输出电压U_k＝U_oc*80％、输出电流I_k＝I_oc、输出功率P_k＝0.8*U_oc*I_oc，其中，U_oc和I_oc为光伏电池的开路电压和开路电流。

其中，ΔP取光伏逆变器最大功率的0.1％～0.2％。

如果光伏逆变器的稳定工作在最大功率点后，经过设定的扰动间隔时间重新确定最大功率点。

其中，扰动间隔时间为5～10分钟。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明通过变步长的迭代方式迅速达到最大功率点附近，再经过微调稳定在所限定的工作点范围内，进而求得跟踪速度快、精度高和工作稳定的最大功率点，具有良好的稳态性能和动态性能，且实现简单。

附图说明

图1是本发明一个实施例的流程示意图；

图2是光伏电池P-V曲线示意图。

具体实施方式