[发明专利]一种基于区间递减的光伏阵列最大功率点跟踪方法

摘要

本发明涉及一种基于区间递减的光伏阵列最大功率点跟踪方法，其包括以下步骤：对n×m的光伏阵列构建仿真模型；对光伏阵列的模型及仿真曲线进行分析；基于光伏阵列在非均匀条件下的输出特性，提取最大功率点跟踪的基准电压；在光伏阵列的输出电压区间内，以V_{base_max}为中心，以(1-p)V_oc为半径，构建有效搜索区间[V_begin,V_end]，以可变步长对光伏阵列的输出电压进行扰动，实现搜索区间的递减，直至搜索到光伏阵列的全局最大功率点。本发明的有益效果为：控制精度高、跟踪速度快和功率损耗小等。

主权项

一种基于区间递减的光伏阵列最大功率点跟踪方法，其包括以下步骤：1)对n×m的光伏阵列构建仿真模型，其中，n表示光伏阵列中串联阵列的列数，m表示每个串联阵列中包含的串联光伏组件的个数；2)对步骤1)得到的光伏阵列的模型及仿真曲线进行分析，得到以下结论：在非均匀光照条件下，光伏阵列的P‑V特性曲线存在局部峰值，可能存在的峰值电压近似等于piV_oc，其中，V_oc为光伏组件的开路电压，i为串联阵列中均匀光照的组件数，i＝1,2，…,m，p为光伏组件开路电压V_oc与最大功率点电压V_mpp间的比例系数；在以piV_oc为中心，以(1‑p)V_oc为半径的m个电压区间内，光伏阵列的P‑V曲线存在唯一的局部峰值功率；3)基于光伏阵列在非均匀条件下的输出特性，提取最大功率点跟踪的基准电压；根据光伏阵列非均匀光照的输出特性，将峰值电压piV_oc作为最大功率点跟踪的基准电压V_{base_i}＝piV_oc，计算各基准电压处的输出功率P_{base_i}；初始化最大功率点跟踪的最大基准电压和最大基准功率，即V_{base_max}＝0，P_{base_max}＝0，i＝1；若P_{base_i}＞P_{base_max}，令P_{base_max}＝P_{base_i}，V_{base_max}＝V_{base_i}；否则，令i＝i+1，循环执行；当i≥m+1时，结束循环指令，得到m个基准电压中的最大功率点电压V_{base_max}；4)在光伏阵列的输出电压区间内，以V_{base_max}为中心，以(1‑p)V_oc为半径，构建有效搜索区间[V_begin,V_end]，实现搜索区间的递减，直至搜索到光伏阵列的全局最大功率点，其中，$\left\{\begin{array}{c}{V}_{begin}=V_{base\_max}-(1-p)V_{oc}\\ V_{end}=V_{base\_max}+(1-p)V_{oc}\end{array}\right..$