[发明专利]基于功率闭环扫描的光伏阵列多峰值最大功率点跟踪方法

权利要求书

1.一种基于功率闭环扫描的光伏阵列多峰值最大功率点跟踪方法，包括在线检测光伏阵列的输出电压、输出电流，其特征在于完成步骤如下：

步骤1，先通过在线检测光伏阵列的输出电压、输出电流，以获得光伏阵列输出的实时输出功率，再利用功率闭环控制使实时输出功率跟踪参考功率，从而获得最大功率点跟踪电路的控制信号；

步骤2，判断光伏阵列输出电压是否小于光伏逆变器最低工作电压？小于时转入步骤3，否则重复步骤1和步骤2；

步骤3，先基于步骤1和步骤2中获得的光伏阵列最大输出功率及其对应的输出电压值，设定三个初始工作点，再利用电压闭环控制，使光伏阵列依次工作到三个工作点上，同时利用在线检测的光伏阵列输出电压、输出电流，获得每个工作点的输出功率，在最大功率点跟踪周期结束时，更新全局最大功率点信息和每个工作点经历的最大功率点信息，当三个工作点轮流工作一遍后，利用获得的三个工作点的信息共同确定下一轮三个工作点的工作电压；

步骤4，根据三个工作点的电压值判断三个工作点是否足够接近？若以下几个条件：P_m≠0、U_m-U_m1＜U_step/10、U_m-U_m2＜U_step/10、U_m-U_m3＜U_step/10同时满足，其中的P_m为已知最大功率点的功率、U_m为已知最大功率点的电压、U_m1、U_m2、U_m3分别为三个工作点各自经历的最大功率点处的电压值、U_step为初始扰动步长，则为足够接近而转入步骤5，否则重复上述步骤3和步骤4；

步骤5，先利用电压闭环控制，使光伏阵列的输出电压稳定在步骤3、步骤4确定的最大功率点上，再利用实时检测的光伏阵列输出电压和输出电流，计算实时输出功率，之后，通过比较实时输出功率与步骤3、步骤4获得的最大输出功率，计算相对功率变化量以及累计相对功率变化量；

步骤6，基于相对功率变化量，判断环境是否发生了剧烈变化？若是，则重启步骤1；

步骤7，基于累计相对功率变化量，判断环境是否发生了缓慢变化？若是，则重启步骤3，否则转入步骤5。

2.根据权利要求1所述的基于功率闭环扫描的光伏阵列多峰值最大功率点跟踪方法，其特征是步骤1中的功率闭环控制的过程为，在每一次获得实时输出功率后，通过实时输出功率和已知全局最大功率的比较，来更新全局最大功率点信息，即若P＝U_pv*I_pv＞P_m，则U_m＝U_pv,P_m＝P,，式中的P为实时输出功率、U_pv为实时检测的光伏阵列输出电压、I_pv为实时检测的光伏阵列输出电流、U_m为已知最大功率点的电压、P_m为已知最大功率点的功率。

3.根据权利要求1所述的基于功率闭环扫描的光伏阵列多峰值最大功率点跟踪方法，其特征是步骤1中的参考功率由公式P_r(k)＝P_r(k-1)+P_step确定，式中的P_r(k)为要跟踪的当前参考功率、P_r(k-1)为上一次跟踪的参考功率、P_step为参考功率变化的步长。

4.根据权利要求1所述的基于功率闭环扫描的光伏阵列多峰值最大功率点跟踪方法，其特征是步骤3中的三个初始工作点按照U₁(k)＝U_m，U₂(k)＝U_m-U_step，U₃(k)＝U_m+U_step确定，其中的U₁(k)为第一个工作点的电压、U₂(k)为第二个工作点的电压、U₃(k)为第三个工作点的电压、U_m为已知最大功率点的电压、U_step为初始扰动步长。