[发明专利]一种适用于部分遮挡条件下的多峰MPPT方法

说明书

本发明涉及光伏发电领域，具体是一种适用于部分遮挡条件下的光伏阵列多峰最大功率点追踪方法。包括以下步骤：在开路电压范围内，按1V的步长采集光伏模块的电压值，同时采集对应的电流值，并计算出功率。调用测度算法，对光伏阵列的全局最大功率点所对应的电压和功率进行追踪；之后判断部分遮挡情况是否发生变化，当功率变化时，说明部分遮挡条件发生变化，重新采样计算测度，如果没有改变，保持在该工作电压继续运行。本发明的提出是基于测度算法能反映信号极值点的结构，并能准确的搜寻到极值点的特点，用来解决光伏阵列在部分遮挡条件下曲线出现的多峰现象时的全局最大功率点追踪问题。避免了陷入局部极值点，提高了算法的精度与稳定性。

技术领域

本发明涉及光伏发电领域，具体是一种适用于部分遮挡条件下的多峰MPPT方法。

背景技术

由于能源危机和环境污染，近年来对可再生能源的关注有所增加。其中，光伏发电具有清洁，占地面积小，安装便捷等优势，成为解决环境污染和化石资源枯竭的有效方式之一。然而，光伏阵列有输出效率低，输出特性为非线性的缺点。为了提高效率就必须控制光伏阵列工作在最大功率输出状态。因此，最大功率点跟踪(maximum power pointtracking，MPPT)技术尤为重要。传统MPPT技术包括：固定电压法，电导增量法，扰动观察(P&O)等。

在实际运用中，经常会发生部分光伏模块被云朵、高楼、树荫等遮挡的现象，此时阵列受到的光照不均匀，从而使光伏模块的P-U曲线含多个局域峰值点。而传统的MPPT算法只能追踪单一峰值点，可能无法在部分遮挡情况下追踪到全局最大功率点 (globalmaximum power point,GP)。人工智能方法(如神经网络、粒子群法等)对局部阴影情况时有一定效果，但神经网络法对于不同的光伏阵列系统需要进行长时间有针对性的训练；粒子群法可以提高结果的精度，但实现过程较为复杂，且会导致硬件设备成本的增加。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提供一种适用于部分遮挡条件下的多峰MPPT方法。

本发明采取以下技术方案：一种适用于部分遮挡条件下的多峰 MPPT方法，包括以下步骤：

101～在开路电压[0,u_oc]范围内，采集光伏模块的电压值u(k)，同时采集对应的电流值i(k)，并计算出功率：P(u)＝u(k)×i(k)， k＝1～m，式中m为在整个[0,u_oc]内总采样点数；

102～调用Dyn测度算法，对光伏阵列的全局最大功率点所对应的电压和功率进行追踪；

103～保持在全局最大功率点处运行，同时监测功率变化；

104～判断部分遮挡情况是否发生变化，当功率变化ΔP＞ΔP_set时，说明部分遮挡条件发生变化，重新采样计算Dyn测度，返回步骤一。

步骤102中，具体步骤如下，设P(u)在定义区间I＝[a,b]上含有 n个极大值，这里区间I＝[a,b]为开路电压区间[0,u_oc]。

1)确定P(u)曲线上所有极大值点的位置，即电压u_i，i＝1～n；

2)在极大值点u_i的两侧追踪离该点最近的等高点的位置；

3)在该极大值点u_i到两侧等高点的区间内找到各自的功率最小值，分别与该点的功率值P(u_i)相减，功率差值较小者为该点的Dyn测度值，即D_yn(u_i)；

4)如果只有一侧有等高点，则该侧的功率差值作为该点的Dyn测度值；如果两侧都没有等高点，则该点的动态测度值定义为该点的功率值；

5)返回2)，求取所有极大值点的Dyn测度值；