[发明专利]用于光伏电池阵列的最大功率点跟踪MPPT装置的控制方法

说明书

技术领域

本发明属于光伏电池阵列控制领域，具体涉及一种基于仿控一体化的用于光伏电池阵列的MPPT装置的控制方法。

背景技术

2009年12月在丹麦举行的哥本哈根联合国气候变化大会已经结束，中国承诺延缓二氧化碳的排放，既到2020年中国单位国内生产总值(GDP)二氧化碳排放比2005年下降40％-45％。这意味着国家将大力发展新能源从而减少对化石煤炭石油等高碳物的消耗。太阳能具有无污染，无噪音，零排碳的优点，但其发电效率并不高，而且造价成本也不底，既然要投入，无疑最大限度的发挥其能效成为大家关心的问题。此前，我们做过太阳能阵列的模型，从中得知阵列功率受光照和温度的影响，但我们没法直接通过光照和温度来直接控制输出电压，使功率达到最大值，但在工程上这一点很难实现。

发明内容

针对上述现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种拟合曲线精准，仿真效果好，可防止来回波动，实用性强的基于仿控一体化的用于光伏电池阵列的最大功率点跟踪MPPT装置的控制方法。

为实现上述技术目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种用于光伏电池阵列的最大功率点跟踪MPPT装置的控制方法，步骤如下：步骤一、DSP控制器给定一个初始电压；

步骤二、根据功率P-电压U曲线，顺次寻找三个采样点，并计算采样点对应直线的斜率；

步骤三、计算第一斜率K1与第二斜率K2的乘积，并进行判断；

步骤四，根据步骤三确定的符合凸性质的三个采样点，使用牛顿插值法进行拟合。

在步骤二中，所述采样点为第一采样点(U1、I1)、第二采样点(U2、I2)和第三采样点(U3、I3)，三个采样点对应的功率分别为第一功率P1、第二功率P2和第三功率P3，其中，P1＝U1*I1，P2＝U2*I2，P3＝U3*I3；第一采样点与第二采样点所在直线的第一斜率K1，计算公式如下：K1＝(P1-P2)/(U1-U2)；第二采样点与第三采样点所在直线的第二斜率K2，计算公式为K2＝(P2-P3)/(U2-U3)。

在步骤三中，若K1*K2>0，则改变步长，分为两种情况，第一种当K1>0且K2>0时，则输出第一采样点电压U1加上增加步长h；第二种当K1<0且K2<0时，则输出第三采样点电压U3减去增加步长h；若K1*K2＝0，则输出第二采样点电压U2；若K1*K2<0，则采用牛顿插值法进行拟合曲线。

在步骤四中，牛顿插值法的公式为：

f(x)＝N_n(x)+R_n(x)(9)；

N_n(x)＝f(x₀)+(x-x₀)f[x₀,x₁]+(x-x₀)(x-x₁)f[x₀,x₁,x₂]

其中：(10)；

+(x-x₀)(x-x₁)…(x-x_n-1)f[x₀,x₁,…,x_n]

R_n(x)＝f(x)-N_n(x)

(11)；

＝(x-x₀)(x-x₁)…(x-x_n)f[x,x₀,x₁,…,x_n]

R_n(x)为插值余项；

只选取三点并去掉插值余项R_n(x)，令f(x)≈N_n(x)，求N′_n(x)＝0，从而求出