CN102436285A - 一种光伏阵列的最大功率点跟踪方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于太阳能领域,提供了一种光伏阵列的最大功率点跟踪方法及装置。在本发明的实施例中,高动稳态性能的最大功率点跟踪方法是基于变步长和功率预测的电导增量法。利用该方法能够避免常规电导增量法、变步长电导增量法等方法的缺点,提高动态跟踪速度与稳态跟踪精度,有效抑制振荡和误判,实时精确跟踪到最大功率点。
Description
技术领域
本发明属于太阳能领域,尤其涉及一种光伏阵列的最大功率点跟踪方法及装置。
背景技术
对于光伏发电***而言,应当寻求光伏电池的最优工作状态,以最大限度地将光能转化为电能,所谓最大功率点跟踪技术即通过控制方法实现光伏电池的最大功率输出运行的技术。
采用电导增量法实现最大功率点跟踪的控制稳定度高,当外部环境参数变化时,***能平稳的跟踪其变化,且与光伏电池的特性及参数无关。与搅动观测法类似,电导增量法也存在振荡和误判问题,以及动态跟踪速度低,稳态跟踪精度差问题。一方面在最大功率点附近一个步长范围内搜索工作点电压时,会出现工作点在最大功率点两边振荡的情形,即振荡问题;另一方面,当外界用电导增量法进行最大功率点跟踪时会出现误判现象。
对振荡和误判的问题,基于变步长的电导增量法对于振荡具有较好的抑制效果,基于功率预测的电导增量法有效的解决了外部环境剧烈变化时产生的误判问题。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明实施例的目的在于提供一种光伏阵列的最大功率点跟踪方法。
本发明实施例是这样实现的,一种光伏阵列的最大功率点跟踪方法,所述方法包括以下步骤:
I、通过空间矢量脉宽调制算法对单级三相全桥逆变器开关管进行控制;
重复上述步骤以不断循环跟踪最大功率点。
其中,为第周期光伏阵列输出的直流电压采样值,为第周期光伏阵列输出的直流电流采样值,为第周期测得的功率,为第周期测试功率,为第周期测试功率,为第周期预测功率,为周期PV曲线上功率值差,为当前周期用于调整的电压参考值,为上一周期用于调整的电压参考值,为设定允许的误差值,a为设定的系数,为本周期参考电压值,为上一周期参考电压值,Sgn为电导增量方向。
进一步地,所述a的值决定控制***柔韧性,根据实际***控制与特性要求决定取值。
本发明实施例的另一目的在于提供一种光伏阵列的最大功率点跟踪装置,所述装置包括MPPT功率外环,与所述MPPT功率外环的输出端相连的直流电压中环,以及与所述直流电压中环相连的电流内环,
所述MPPT功率外环还包括:
功率差计算模块,用于根据公式计算功率差;
第一判断模块,用于判断是否成立,若成立则跳转到第二判断模块,若不成立则跳转到第三判断模块;
开关管控制模块,用于通过空间矢量脉宽调制算法对单级三相全桥逆变器开关管进行控制。
其中,为第周期光伏阵列输出的直流电压采样值,为第周期光伏阵列输出的直流电流采样值,为第周期测得的功率,为第周期测试功率,为第周期测试功率,为第周期预测功率,为周期PV曲线上功率值差,为当前周期用于调整的电压参考值,为上一周期用于调整的电压参考值,为设定允许的误差值,a为设定的系数,为本周期参考电压值,为上一周期参考电压值,Sgn为电导增量方向。
进一步地,所述的值决定控制算法跟踪精度,根据实际***控制与特性要求决定取值。
进一步地,所述a的值决定控制***柔韧性,根据实际***控制与特性要求决定取值。
在本发明的实施例中,高动稳态性能的最大功率点跟踪方法是基于变步长和功率预测的电导增量法。利用该方法能够避免常规电导增量法、变步长电导增量法等方法的缺点,提高动态跟踪速度与稳态跟踪精度,有效抑制振荡和误判,实时精确跟踪到最大功率点。
附图说明
图1是本发明实施例提供的光伏阵列的最大功率点跟踪方法的流程图;
图2是本发明实施例提供的基于单级逆变器实现MPPT的光伏并网逆变器***结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
图1示出了本发明实施例提供的光伏阵列的最大功率点跟踪方法的流程,该方法为基于功率预测的变步长电导增量法的最大功率点跟踪方法。
在步骤S109中,通过空间矢量脉宽调制算法对单级三相全桥逆变器开关管进行控制。
重复上述步骤以不断循环跟踪最大功率点。
其中,为第周期光伏阵列输出的直流电压采样值,为第周期光伏阵列输出的直流电流采样值,为第周期测得的功率,为第周期测试功率,为第周期测试功率,为第周期预测功率,为周期PV曲线上功率值差,为当前周期用于调整的电压参考值,为上一周期用于调整的电压参考值,为设定允许的误差值,a为设定的系数,为本周期参考电压值,为上一周期参考电压值,Sgn为电导增量方向。
变步长算法计算过程中,根据电流变化率判断光伏阵列工作区域,若判断电流变化率高于设定值(该值可根据光照强度下IV曲线特性配置)时,即光伏阵列工作在最大功率点附近区域时,参考电压变化步长设为原步长0.4%~0.5%之间(具体步长选择需根据***实时性和采样精度做相应调整),若判断电流变化率低于设定值,即认为光伏阵列工作于恒流源区,此时参考电压变化步长可设为原步长的0.1左右。
图2示出了采用单级式光伏并网发电***实时最大功率点跟踪的装置。图中:光伏并网控制***采用三环控制结构,即基于电流内环、直流电压中环以及MPPT功率外环的三闭环控制。具体地,所述装置包括MPPT功率外环,与所述MPPT功率外环的输出端相连的直流电压中环,以及与所述直流电压中环相连的电流内环。
所述MPPT功率外环还包括:功率测量计算模块分别测量并网逆变器运行第、与点的功率、与,计算模块根据公式计算。功率差计算模块根据公式计算功率差,第一判断模块判断是否成立,若成立则跳转到第二判断模块,若不成立则跳转到第三判断模块。第二判断模块判断>0是否成立,如果成立则使Sgn=1,如果不成立则使Sgn=-1,并跳转到计算模块,第三判断模块判断<0是否成立,如果成立则跳转到计算模块,第三判断模块判断<0是否成立,如果不成立则使Sgn取相反的符号并跳转到计算模块。计算模块根据公式计算,电压参考值计算模块根据公式算出电压参考值。开关管控制模块通过空间矢量脉宽调制算法对单级三相全桥逆变器开关管进行控制。
其中,为第周期光伏阵列输出的直流电压采样值,为第周期光伏阵列输出的直流电流采样值,为第周期测得的功率,为第周期测试功率,为第周期测试功率,为第周期预测功率,为周期PV曲线上功率值差,为当前周期用于调整的电压参考值,为上一周期用于调整的电压参考值,为设定允许的误差值,a为设定的系数,为本周期参考电压值,为上一周期参考电压值,Sgn为电导增量方向。
所述MPPT功率外环采样当前光伏阵列的直流输出电压和电流。经过MPPT控制算法,MPPT功率外环的输出作为直流电压中环的直流电压指令,通过直流电压中环的电压调节来搜索光伏电池的最大功率,从而使并网光伏***实现MPPT运行。
通过锁相环使逆变器输出电流和电网电压相位保持一致,锁相环输出角度作为生成空间矢量脉宽调制算法驱动信号所需的角度。MPPT输出作为参考,PV实际电压作为反馈,通过PI控制得到电流环参考信号,逆变器输出电流做反馈信号,通过电流环的PI控制,得到作为生成空间矢量脉宽调制算法驱动信号所需的调制度,即可产生PWM驱动信号。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种光伏阵列的最大功率点跟踪方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
I、通过空间矢量脉宽调制算法对单级三相全桥逆变器开关管进行控制;
重复上述步骤以不断循环跟踪最大功率点,
3.根据权利要求1所述的光伏阵列的最大功率点跟踪方法,其特征在于,所述a的值决定控制***柔韧性,根据实际***控制与特性要求决定取值。
4.一种光伏阵列的最大功率点跟踪装置,其特征在于,所述装置包括MPPT功率外环,与所述MPPT功率外环的输出端相连的直流电压中环,以及与所述直流电压中环相连的电流内环,
所述MPPT功率外环还包括:
功率差计算模块,用于根据公式计算功率差;
第三判断模块,用于判断<0是否成立,如果成立则跳转到计算模块;
开关管控制模块,用于通过空间矢量脉冲调制算法对单级三相全桥逆变器开关管进行控制;
6.根据权利要求4所述的光伏阵列的最大功率点跟踪装置,其特征在于,所述a的值决定控制***柔韧性,根据实际***控制与特性要求决定取值。
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---|---|
CN (1) | CN102436285A (zh) |
Cited By (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103049034A (zh) * | 2012-12-03 | 2013-04-17 | 西南交通大学 | 一种基于功率预测的变步长扰动最大功率点跟踪方法 |
CN103762937A (zh) * | 2013-12-31 | 2014-04-30 | 深圳市易能电气技术有限公司 | 一种mppt光伏变频器控制***及控制方法 |
CN104063006A (zh) * | 2014-06-20 | 2014-09-24 | 江苏兆伏新能源有限公司 | 基于功率预测的最大功率跟踪算法 |
CN104113078A (zh) * | 2014-07-03 | 2014-10-22 | 珠海格力电器股份有限公司 | 光伏直驱***及其控制方法 |
CN104113079A (zh) * | 2014-07-03 | 2014-10-22 | 珠海格力电器股份有限公司 | Mppt控制方法和*** |
CN104133517A (zh) * | 2014-07-29 | 2014-11-05 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种防止mppt误判的控制方法及装置 |
CN104298295A (zh) * | 2014-09-19 | 2015-01-21 | 华南理工大学 | 一种基于多步长的光伏发电***最大功率跟踪控制方法 |
CN104467013A (zh) * | 2014-12-10 | 2015-03-25 | 重庆大学 | 大型光伏电站并网逆变器有功外环控制方法及装置 |
CN103955253B (zh) * | 2014-05-05 | 2015-08-26 | 合肥工业大学 | 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 |
CN105717974A (zh) * | 2016-04-08 | 2016-06-29 | 盐城工学院 | 光伏电池的最大功率点跟踪装置及方法 |
CN106411258A (zh) * | 2016-08-30 | 2017-02-15 | 陕西众森电能科技有限公司 | 一种太阳电池及组件短脉冲宽度电性能测试方法 |
CN108227759A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-06-29 | 无锡十新能源投资有限公司 | 一种基于神经网络预测技术的太阳能跟踪控制***及方法 |
CN108493994A (zh) * | 2018-03-28 | 2018-09-04 | 深圳市伊力科电源有限公司 | 馈网型逆变电源控制方法及装置 |
CN108847688A (zh) * | 2018-07-23 | 2018-11-20 | 湖北工业大学 | 一种单相级联型光伏逆变器的空间矢量调制方法 |
CN109946996A (zh) * | 2016-12-05 | 2019-06-28 | 南通大学 | 具有优异的稳定性mppt算法的仿真方法 |
CN109962489A (zh) * | 2017-12-22 | 2019-07-02 | 株洲中车时代电气股份有限公司 | 一种mppt误判的校正控制方法及*** |
CN109962490A (zh) * | 2017-12-22 | 2019-07-02 | 株洲中车时代电气股份有限公司 | 一种发电***的功率调度控制方法 |
CN112416049A (zh) * | 2020-07-13 | 2021-02-26 | 深圳市正浩创新科技有限公司 | 基于pid的mppt控制器的功率追踪方法及*** |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101083399A (zh) * | 2007-05-30 | 2007-12-05 | 东南大学 | 基于z源功率变换的光伏并网逆变装置 |
US20080205096A1 (en) * | 2007-02-22 | 2008-08-28 | Jih-Sheng Lai | Control system and method for a universal power conditioning system |
CN101651436A (zh) * | 2009-09-16 | 2010-02-17 | 合肥阳光电源有限公司 | 一种高精度最大功率点跟踪方法 |
CN101958557A (zh) * | 2010-10-20 | 2011-01-26 | 深圳市科奥信电源技术有限公司 | 太阳能电池最大输出功率跟踪方法及*** |
US20110264288A1 (en) * | 2010-04-26 | 2011-10-27 | Sayed Ali Khajehoddin | Maximum Power Point Tracking for a Power Generator |
-
2011
- 2011-11-16 CN CN2011103633958A patent/CN102436285A/zh active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20080205096A1 (en) * | 2007-02-22 | 2008-08-28 | Jih-Sheng Lai | Control system and method for a universal power conditioning system |
CN101083399A (zh) * | 2007-05-30 | 2007-12-05 | 东南大学 | 基于z源功率变换的光伏并网逆变装置 |
CN101651436A (zh) * | 2009-09-16 | 2010-02-17 | 合肥阳光电源有限公司 | 一种高精度最大功率点跟踪方法 |
US20110264288A1 (en) * | 2010-04-26 | 2011-10-27 | Sayed Ali Khajehoddin | Maximum Power Point Tracking for a Power Generator |
CN101958557A (zh) * | 2010-10-20 | 2011-01-26 | 深圳市科奥信电源技术有限公司 | 太阳能电池最大输出功率跟踪方法及*** |
Cited By (29)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103049034A (zh) * | 2012-12-03 | 2013-04-17 | 西南交通大学 | 一种基于功率预测的变步长扰动最大功率点跟踪方法 |
CN103762937A (zh) * | 2013-12-31 | 2014-04-30 | 深圳市易能电气技术有限公司 | 一种mppt光伏变频器控制***及控制方法 |
CN103762937B (zh) * | 2013-12-31 | 2017-01-18 | 深圳易能电气技术股份有限公司 | 一种mppt光伏变频器控制***及控制方法 |
CN103955253B (zh) * | 2014-05-05 | 2015-08-26 | 合肥工业大学 | 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 |
CN104063006A (zh) * | 2014-06-20 | 2014-09-24 | 江苏兆伏新能源有限公司 | 基于功率预测的最大功率跟踪算法 |
CN104113078A (zh) * | 2014-07-03 | 2014-10-22 | 珠海格力电器股份有限公司 | 光伏直驱***及其控制方法 |
CN104113079A (zh) * | 2014-07-03 | 2014-10-22 | 珠海格力电器股份有限公司 | Mppt控制方法和*** |
CN104113078B (zh) * | 2014-07-03 | 2016-08-31 | 珠海格力电器股份有限公司 | 光伏直驱***及其控制方法 |
WO2016015635A1 (zh) * | 2014-07-29 | 2016-02-04 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种防止mppt误判的控制方法及装置 |
CN104133517A (zh) * | 2014-07-29 | 2014-11-05 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种防止mppt误判的控制方法及装置 |
CN104298295B (zh) * | 2014-09-19 | 2016-06-29 | 华南理工大学 | 一种基于多步长的光伏发电***最大功率跟踪控制方法 |
CN104298295A (zh) * | 2014-09-19 | 2015-01-21 | 华南理工大学 | 一种基于多步长的光伏发电***最大功率跟踪控制方法 |
CN104467013A (zh) * | 2014-12-10 | 2015-03-25 | 重庆大学 | 大型光伏电站并网逆变器有功外环控制方法及装置 |
CN105717974B (zh) * | 2016-04-08 | 2017-05-31 | 盐城工学院 | 光伏电池的最大功率点跟踪装置及方法 |
CN105717974A (zh) * | 2016-04-08 | 2016-06-29 | 盐城工学院 | 光伏电池的最大功率点跟踪装置及方法 |
CN106411258A (zh) * | 2016-08-30 | 2017-02-15 | 陕西众森电能科技有限公司 | 一种太阳电池及组件短脉冲宽度电性能测试方法 |
CN106411258B (zh) * | 2016-08-30 | 2019-05-28 | 陕西众森电能科技有限公司 | 一种太阳电池及组件短脉冲宽度电性能测试方法 |
CN109946996B (zh) * | 2016-12-05 | 2022-04-01 | 南通大学 | 一种mppt算法的仿真方法 |
CN109946996A (zh) * | 2016-12-05 | 2019-06-28 | 南通大学 | 具有优异的稳定性mppt算法的仿真方法 |
CN109962490A (zh) * | 2017-12-22 | 2019-07-02 | 株洲中车时代电气股份有限公司 | 一种发电***的功率调度控制方法 |
CN109962489A (zh) * | 2017-12-22 | 2019-07-02 | 株洲中车时代电气股份有限公司 | 一种mppt误判的校正控制方法及*** |
CN109962490B (zh) * | 2017-12-22 | 2020-12-29 | 株洲中车时代电气股份有限公司 | 一种发电***的功率调度控制方法 |
CN109962489B (zh) * | 2017-12-22 | 2023-01-20 | 株洲中车时代电气股份有限公司 | 一种mppt误判的校正控制方法及*** |
CN108227759A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-06-29 | 无锡十新能源投资有限公司 | 一种基于神经网络预测技术的太阳能跟踪控制***及方法 |
CN108227759B (zh) * | 2017-12-29 | 2021-08-31 | 无锡十一新能源投资有限公司 | 一种基于神经网络预测技术的太阳能跟踪控制*** |
CN108493994B (zh) * | 2018-03-28 | 2021-08-20 | 深圳市伊力科电源有限公司 | 馈网型逆变电源控制方法及装置 |
CN108493994A (zh) * | 2018-03-28 | 2018-09-04 | 深圳市伊力科电源有限公司 | 馈网型逆变电源控制方法及装置 |
CN108847688A (zh) * | 2018-07-23 | 2018-11-20 | 湖北工业大学 | 一种单相级联型光伏逆变器的空间矢量调制方法 |
CN112416049A (zh) * | 2020-07-13 | 2021-02-26 | 深圳市正浩创新科技有限公司 | 基于pid的mppt控制器的功率追踪方法及*** |
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