[发明专利]一种太阳能光伏发电最大功率点跟踪控制系统与方法

权利要求书

1.一种太阳能光伏发电最大功率点跟踪控制系统，其特征在于，包括PV阵列，电压变换单元，电压传感器，电流传感器，MPPT控制模块，PWM变换器，并网逆变器和交流电网，电压传感器和电流传感器连接MPPT控制模块，并分别将检测到的电压信号和电流信号发送给MPPT控制模块；MPPT控制模块连接PWM变换器，并将占空比信号发送给PWM变换器，电压变换单元通过并网逆变器连接交流电网。

2.如权利要求1所述的一种太阳能光伏发电最大功率点跟踪控制系统，其特征在于，所述电压变换单元包括电容C1、电感L1、开关管Q1、二极管D1以及电容C2；电容C1的两端分别与PV阵列的正负极连接，电感L1的一端连接PV阵列的正极，另一端连接开关管Q1的漏极以及二极管D1的正极，开关管的源极接地，二极管D1的负极连接电容C2的一端，电容C2的另一端接地，PWM变换器的输出端连接开关管Q1的栅极。

3.一种如权利要求1-2所述的太阳能光伏发电最大功率点跟踪控制系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)令变量m、n的初始值为0，通过电压传感器和电流传感器分别检测出当前电压U_i和当前电流I_i，为保证精度，采样的频率为6kHz，并计算出当前功率P_i，令工作点功率P_L＝P_i；

(2)初始化步长修正值k，k可取值为4，令U_i＝U_i+(-1)^mk,U_i+1＝U_i+k,U_i-1＝U_i-k，U_i-1，U_i+1分别为i点左右两侧工作点的电压值；

(3)检测U_i,I_i,U_i+1,I_i+1,U_i-1,I_i-1,并计算出对应的P_i,P_i+1,P_i-1,将这些数据储存在储存器中，其中I_i-1、I_i+1分别为i点左右两侧工作点的电流值，P_i-1、P_i+1分别为i点左右两侧工作点的功率值；

(4)判断P_i+1是否大于等于P_i，如果是，则令n＝n+1，如果否，则令n＝n-1；

(5)判断P_i是否大于P_i-1，如果是，则令n＝n+1，如果否，则令n＝n-1；

(6)判断n的值，如果n＝2，则令U_N＝U_i+1，P_N＝P_i+1；如果n＝0，则U_N＝U_i，P_N＝P_i；如果n＝-2，则令U_N＝U_i-1，P_N＝P_i-1，U_N,I_N,P_N分别为下一工作点的电压值、电流值和功率值；

(7)清除n的值，令n＝0，计算精度ε并判断是否满足精度要求，如果满足精度要求则返回；如果不满足，则进一步判断P_N是否小于P_L；

(8)如果P_N小于P_L，则令m＝m+1，k＝k/2，U_i＝U_N，P_L＝P_N，返回执行步骤(2)；如果P_N不小于P_L，则令U_i＝U_N，P_L＝P_N，返回执行步骤(2)。