[发明专利]一种黄金分割法逆变器追踪最大功率点方法

说明书

技术领域

本发明属于光伏太阳能电站发电系统中逆变领域，尤其是涉及到一种黄金分割法逆变器追踪最大功率点方法。

背景技术

传统能源日益紧缺，环境日益恶化，太阳能作为一种新能源越来越体现出其清洁，持久的优势，因此太阳发电站的建设成为利用太阳能的关键手段，其具有可靠性高、使用寿命长、对环境友好、发电方式多样化等优点。但太阳电池发电站系统中最为关键的是逆变器，该器件将太阳能逆变的直流电能逆变为交流电能，输入到电网或供给负载，其性能直接决定了整个太阳发电站的系统逆变效率。

逆变器往往很难通过最佳的方法寻找到光伏阵列光电逆变的最大功率输出点，使逆变器不能工作在最佳状态，而降低了逆变效率。其中逆变器追踪最大功率点定义为：太阳电池组件在某一特定环境下，其存在一个一个最大功率点Pmax，要想提高光伏系统整体的发电效率，重要的是需要逆变器实时调整光伏电池的工作点，不仅仅是针对每一个组件，还需要将组串以及光伏阵列的总体工作的最佳工作点，使逆变器始终工作在最大功率点，这一个过程为最大功率点最终（MPPT）。

传统的MPPT算法有恒定电压法，扰动观察法，电导增量法等。

恒定电压法(CVT)：在环境如温度、光强变化不大的情况下，太阳电池板的输出最大功率点处对应电压基本不变，将太阳电池的电压控制在一个恒定电压值范围不变输出，实际上，这种算法没有真正意义上实现最大功率最终与控制，控制的误差很大。

扰动观察法(P&O)：引入一个小小的扰动，然后进行观察比较与前一状态区别，根据比较结果来调节太阳电池的输出电压值。这种控制比较复杂，并且需要的增加额外扰动和运算。

电导增量法(IC)：是根据组件的功率-电压曲线识别的，通过改变boost电路功率管的占空比和步进增加减少的方式寻找最大功率点。这种方法，需要将器曲线分割分割为若干个很小的步进长度，一个个步进长度寻找，步进越小，追踪精度虽然提高了，但是这样寻找的反应速度较慢；若步进长，跟踪速度快了，但是准确性也就差了。

发明内容

针对上述问题，本发明需要解决的问题是：提出一种黄金分割法逆变器追踪最大功率点的方法，其根据时时监控采集的组件P-U曲线，采用黄金分割的方法寻找最大功率点，快速准确寻找每一个组件的输出最大功率点和组串的最大功率点，是逆变器始终时时工作在最大功率点的电压输入。从而提高追踪的精度和追踪反应的速度。

本使用新型的发明解决问题的技术方案是：一种黄金分割法逆变器追踪最大功率点的方法，该方法具体的是：根据光伏组件输出的P-U曲线斜率K值采集统计，采用黄金分割法，寻找到该组件P-U曲线上K为0时的功率点，此时该组件对应的电压U为最大功率点电压，并统计该组串组件的Pmax-U绘制出曲线，同样采用黄金分割法迅速循环寻找该组串的最大功率点，计算公式：                                                ,其中N为黄金分割比例值;N=, 即dP/dU=0判断为最大功率点。

所述的一种黄金分割法逆变器追踪最大功率点的方法，包括以下几个步骤：

步骤一：用数字信号处理器作为光伏组件最大功率点追踪控制器，时时不断采集P-U曲线斜率、光伏组件的开路电压、短路电流。

步骤二：监控光伏系统输出开路电压Uoc≥200V，自动启动逆变器中的黄金分割法寻找MPPT值程序。

步骤三：根据监测每一个组件此时的P-U曲线，采用黄金分割法，寻找判断出该时刻组件的最大功率点，计算判断为K=; 程序判断 是否为0，是则是最大功率点，记录此组件此时的最大功率和电压。

步骤四：将每一组串中所有组件的所统计记录的最大功率和电压绘制为该组串的P-U曲线图。

步骤五：采用黄金分割法进行该曲线分割：采用DSP计算：d_U=U_n-U_n-1；dI=I_n-I_n-1；dP=U_nIxU_n-1I_n-1，黄黄金分割法找该曲线的第一个黄金点，设置第一个黄金分割点U_s=NU_r；根据公式设置，其中，判断，判断为0，则为最大功率点，

判断Setp=是否为0，

若=0,

则，判断dU是否等于0，

若dU=0，

则，判断dI是否等于0，

若，dI=0，

则，返回继续分割找点，