CN111061332A - 光伏水泵mppt方法、装置、设备及可读存储介质 - Google Patents

光伏水泵mppt方法、装置、设备及可读存储介质 Download PDF

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CN111061332A CN201911421773.6A CN201911421773A CN111061332A CN 111061332 A CN111061332 A CN 111061332A CN 201911421773 A CN201911421773 A CN 201911421773A CN 111061332 A CN111061332 A CN 111061332A
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Abstract

本申请公开了一种光伏水泵MPPT方法、装置、设备及计算机可读存储介质，方法包括：将电池板第一端电压与端电压参考值的差值作为调节器输入量，获取调节器输出量、第二端电压及第二输出功率；利用端电压及输出功率得到调节步长，判断调节步长的绝对值是否小于或等于调节阈值，若是，则确定出最大功率点，并控制控制太阳能电池板保持恒压输出；若否，利用调节步长对端电压参考值进行更新，且返回调节步骤，直至确定出最大功率点为止。本申请公开的上述技术方案，根据光伏水泵自身运行情况对调节步长进行自适应调节，以便于快速准确地确定出最大功率点，并保持恒压输出，从而提高光伏水泵逆变器运行的稳定性。

Description

光伏水泵MPPT方法、装置、设备及可读存储介质
技术领域
本申请涉及光伏水泵技术领域，更具体地说，涉及一种光伏水泵MPPT方法、装置、设备及计算机可读存储介质。
背景技术
光伏水泵是利用太阳能电池板将太阳能直接转换为电能，以使光伏水泵逆变器驱动水泵电机进行运转的***。在利用太阳能电池板进行供电时，在太阳能电池板的端电压接近最大功率点(Maximum Power Point，MPP)电压(UMPP)时，若光伏水泵逆变器输出频率发生微小变化，则会导致太阳能电池板端电压迅速降低，相应地，会导致光伏水泵逆变器的输出频率也跟着迅速降低，最终导致出水量明显变小。因此，需要通过最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking，MPPT)方法来确定最大功率点，以使得光伏水泵逆变器可以运行在太阳能电池板的最大功率点处，从而提高光伏水泵的出水量。
目前，常通过固定步长来确定最大功率点，但是，当所采用的步长比较小时，则会导致最大功率点的确定速度比较慢，并容易陷入局部最优，当所采用的步长比较大时，则会导致光伏水泵逆变器的输出频率波动比较大、电流波形不佳，即会存在稳定性问题，而这则会缩短光伏水泵逆变器及水泵电机的使用寿命。
综上所述，如何快速准确地确定出最大功率点，并提高光伏水泵逆变器运行的稳定性，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本申请的目的是提供一种光伏水泵MPPT方法、装置、设备及计算机可读存储介质，用于快速准确地确定出最大功率点，并提高光伏水泵逆变器运行的稳定性。
为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：
一种光伏水泵MPPT点确定方法，包括：
在光伏水泵逆变器正常启动后，检测太阳能电池板的第一端电压及第一输出功率；
将所述第一端电压与端电压参考值的差值作为调节器的输入量，并在经过第一预设时间长度后获取所述调节器的输出量、所述太阳能电池板的第二端电压及第二输出功率；其中，所述输出量为所述光伏水泵逆变器的当前输出频率；
利用所述第一端电压、所述第二端电压、所述第一输出功率及所述第二输出功率得到调节步长，判断所述调节步长的绝对值是否小于或等于调节阈值，若是，则将所述第二端电压确定为最大功率点电压，并控制所述太阳能电池板保持恒压输出；
若否，则利用所述调节步长对所述端电压参考值进行更新，并将所述第二端电压作为所述第一端电压，将所述第二输出功率作为所述第一输出功率，且返回所述将所述第一端电压与端电压参考值的差值作为调节器的输入量的步骤，直至所述调节步长的绝对值小于或等于所述调节阈值为止。
优选地，在利用所述第一端电压、所述第二端电压、所述第一输出功率及所述第二输出功率得到调节步长之后，还包括：
判断所述调节步长是否小于所设定的下限步长或是否大于所设定的上限步长，若所述调节步长小于所述下限步长，则将所述下限步长作为所述调节步长，若所述调节步长大于所述上限步长，则将所述上限步长作为所述调节步长。
优选地，还包括：
判断所述太阳能电池板的当前端电压是否因环境因素的变化下降到掉电降频临界点处；
若是，则降低所述光伏水泵逆变器的输出功率，以使所述太阳能电池板的当前端电压升高到所述掉电降频临界点以上。
优选地，还包括：
判断所述太阳能电池板以最大调制比输出电压时所述电压是否能够满足所述光伏水泵逆变器的当前输出频率对应的输出电压；
若否，则将所述太阳能电池板的电压确定为最大功率点电压。
优选地，利用所述第一端电压、所述第二端电压、所述第一输出功率及所述第二输出功率得到调节步长，包括：
根据
Figure BDA0002352571030000031
得到ΔU；
其中，P2为所述第二输出功率，P1为所述第一输出功率，U2为所述第二端电压，U1为所述第一端电压，λ为步长调整因子，ΔU为所述调节步长。
优选地，利用所述调节步长对所述端电压参考值进行更新，包括：
根据Uref＝Uref+ΔU对所述端电压参考值进行更新；
其中，Uref为所述端电压参考值，所述端电压参考值的初始值为Uref0。
优选地，利在将所述第二端电压确定为最大功率点电压之后，还包括：
每隔第二预设时间长度给出一个预设扰动量ΔU0，并根据Uref＝Uref+ΔU0对所述端电压参考值进行更新，且返回执行所述将所述第二端电压作为所述第一端电压，将所述第二输出功率作为所述第一输出功率的步骤。
一种光伏水泵MPPT装置，包括：
检测模块，用于在光伏水泵逆变器正常启动后，检测太阳能电池板的第一端电压及第一输出功率；
获取模块，用于将所述第一端电压与端电压参考值的差值作为调节器的输入量，并在经过预设时间长度后获取所述调节器的输出量、所述太阳能电池板的第二端电压及第二输出功率；其中，所述输出量为所述光伏水泵逆变器的当前输出频率；
第一判断模块，用于利用所述第一端电压、所述第二端电压、所述第一输出功率及所述第二输出功率得到调节步长，判断所述调节步长的绝对值是否小于或等于调节阈值，若是，则将所述第二端电压确定为最大功率点电压，并控制所述太阳能电池板保持恒压输出；
更新模块，用于在所述调节步长的绝对值小于或等于所述调节阈值时，则利用所述调节步长对所述端电压参考值进行更新，并将所述第二端电压作为所述第一端电压，将所述第二输出功率作为所述第一输出功率，且返回所述将所述第一端电压与端电压参考值的差值作为调节器的输入量的步骤，直至所述调节步长的绝对值小于或等于所述调节阈值为止。
一种光伏水泵MPPT设备，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上述任一项所述的光伏水泵MPPT方法的步骤。
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一项所述的光伏水泵MPPT方法的步骤。
本申请提供了一种光伏水泵MPPT方法、装置、设备及计算机可读存储介质，其中，该方法包括：在光伏水泵逆变器正常启动后，检测太阳能电池板的第一端电压及第一输出功率；将第一端电压与端电压参考值的差值作为调节器的输入量，并在经过第一预设时间长度后获取调节器的输出量、太阳能电池板的第二端电压及第二输出功率；其中，输出量为光伏水泵逆变器的当前输出频率；利用第一端电压、第二端电压、第一输出功率及第二输出功率得到调节步长，判断调节步长的绝对值是否小于或等于调节阈值，若是，则将第二端电压确定为最大功率点电压，并控制太阳能电池板保持恒压输出；若否，则利用调节步长对端电压参考值进行更新，并将第二端电压作为第一端电压，将第二输出功率作为第一输出功率，且返回将第一端电压与端电压参考值的差值作为调节器的输入量的步骤，直至调节步长的绝对值小于或等于调节阈值为止。
本申请公开的上述技术方案，利用太阳能电池板的第一端电压和端电压参考值作为调节器的输入量，以对光伏水泵逆变器的输出频率进行调节，并通过光伏水泵逆变器输出频率的变化对太阳能电池板的端电压和输出功率进行调节，在经过第一预设时间长度之后对应得到太阳能电池板的第二端电压及第二输出功率，然后，利用第一端电压、第二端电压、第一输出功率和第二输出功率得到调节步长，即根据光伏水泵逆变器和太阳能电池板的运行情况对调节步长进行自适应调节，而不再利用固定步长确定最大功率点，以便于快速准确地确定出最大功率点，在根据调节步长的绝对值与调节阈值之间的关系确定出最大功率点之后，则将此时的第二端电压确定为最大功率点电压，并控制太阳能电池板保持恒压输出，从而使得光伏水泵逆变器可以以与最大功率点对应的输出频率运行，以减少光伏水泵逆变器输出频率的波动，从而提高光伏水泵逆变器运行的稳定性，进而延长光伏水泵及水泵电机的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种光伏水泵MPPT方法的流程图；
图2为本申请实施例提供的另一种光伏水泵MPPT方法的流程图；
图3为本申请实施例提供的一种光伏水泵MPPT装置的结构示意图；
图4为本申请实施例提供的一种光伏水泵MPPT设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
参见图1，其示出了本申请实施例提供的一种光伏水泵MPPT方法的流程图，本申请实施例提供的一种光伏水泵MPPT方法，可以包括：
S11：在光伏水泵逆变器正常启动后，检测太阳能电池板的第一端电压及第一输出功率。
在太阳能电池板给光伏水泵逆变器上电后，采集并记录太阳能电池板此刻的端电压(此刻的端电压即为太阳能电池板的开路电压Voc)，判断太阳能电池板此刻的端电压是否大于光伏水泵逆变器软件欠电压，若否，则表明光伏水泵逆变器可能出现欠压故障，此时，光伏水泵逆变器进入待机状态，若是，则表明太阳能电池板此刻的端电压符合运行条件且光伏水泵逆变器可以正常启动。在光伏水泵逆变器得到启动命令后，检测太阳能电池板的第一端电压及太阳能电池板的第一输出功率，其中，此时所检测到的太阳能电池板的第一端电压为太阳能电池板的开路电压Voc，第一输出功率即为0。
S12：将第一端电压与端电压参考值的差值作为调节器的输入量，并在经过第一预设时间长度后获取调节器的输出量、太阳能电池板的第二端电压及第二输出功率。
其中，输出量为光伏水泵逆变器的当前输出频率。
将光伏水泵逆变器正常启动后所检测到的太阳能电池板的第一端电压和端电压参考值的差值(具体为利用第一端电压减去端电压参考值得到差值)作为调节器的输入量，在经过第一预设时间长度之后获取调节器的输出量，其中，调节器的输出量为光伏水泵逆变器此时的当前输出频率，即可以通过太阳能电池板第一端电压与端电压的差值作为调节器的输入量来对光伏水泵逆变器的输出频率进行调节，而光伏水泵逆变器输出频率的变化又会对太阳能电池板的端电压和输出功率造成影响，以使得太阳能电池板的端电压和输出功率发生变化，因此，在获取调节器的输出量的同时可以获取太阳能电池板在此刻的第二端电压及第二输出功率。
其中，调节器的调节参数为预先经过实验模拟、理论计算或根据经验设置好的，以便于可以较好地根据第一端电压与端电压参考值的差值得到对应的输出量，第一预设时间长度是端电压参考值的改变周期，即在确定最大功率点的过程中端电压参考值会每隔预设时间长度发生一次变化，其具体大小可以预先根据经验等进行设置。另外，端电压参考值的初始值为Uref0，其可以预先根据光伏水泵逆变器正常启动后所检测到的太阳能电池板的第一端电压进行设置，其中，该初始值Uref0小于根据光伏水泵逆变器正常启动后所检测到的太阳能电池板的第一端电压，即Uref0小于太阳能电池板的开路电压Voc，具体可以比太阳能电池板的开路电压Voc小10V(当然，也可以根据实际情况对该值进行调整，本申请对此不做任何限定)。
另外，本申请中所用到的调节器具体可以为PID调节器，即可以将第一端电压与端电压参考值的差值作为PID调节器的输入量，并将光伏水泵逆变器输出频率的变化量作为PID调节器的输出量，其中，PID调节器可以使动态过程快速、平稳且准确，并且具有比较好的调节效果，且在使用PID调节器之前，可以预先经过实验模拟、理论计算或根据经验合理设置好Kp(比例系数)、Ki(积分系数)、Kd(微分系数)，然后，将设置好的系数参与到调节中。
S13：利用第一端电压、第二端电压、第一输出功率及第二输出功率得到调节步长。
在获取到太阳能电池板的第一端电压、第二端电压、第一输出功率及第二输出功率之后，可以利用第一端电压、第二端电压、第一输出功率及第二输出功率得到调节步长，以根据光伏水泵逆变器及太阳能电池板的运行情况自适应地对调节步长进行调整。相较于现有技术中采用固定步长进行MPPT方法而言，本申请通过利用调节器进行调节前、后的太阳能电池板的端电压和输出功率自适应地对调节步长进行调整的方式可以便于快速、准确地确定出最大功率点，并可以避免陷入局部最优的情况，以使得太阳能电池板可以发挥最大能量利用的特点。
S14：判断调节步长的绝对值是否小于或等于调节阈值；若是，则执行步骤S15，若否，则执行步骤S16。
在得到调节步长之后，判断调节步长的绝对值是否小于或等于调节阈值。其中，调节阈值为预先根据经验或实验模拟等设定的一个比较小的数值。
若调节步长的绝对值小于或等于调节阈值，则认为光伏水泵确定出了最大功率点，此时，调节器不再进行调节动作；若调节步长的绝对值未小于或等于调节阈值，则认为光伏水泵并未确定出最大功率点，此时，调节器可以继续进行调节动作，即可以将调节阈值作为调节器动作的阈值，通过该调节阈值可以决定调节器是否执行调节动作。
S15：将第二端电压确定为最大功率点电压，并控制太阳能电池板保持恒压输出。
若调节步长的绝对值小于或等于调节阈值，即在确定出最大功率点时，则可以将太阳能电池板此时所对应的第二端电压确定为最大功率点电压，此时，可以控制太阳能电池板保持恒压输出(恒压是指端电压参考值不再发生变化，此时，与端电压参考值对应的所确定出的最大功率点电压(即第二端电压)不再发生大幅度的波动，即太阳能电池板会以最大功率点电压进行运行)，以发挥太阳能电池板的最大能量利用率，与此同时，光伏水泵逆变器则会以与最大功率点对应的输出频率运行(即使得光伏水泵逆变器可以尽量以最大的输出频率进行运行)，从而提高光伏水泵的出水量，并减少光伏水泵逆变器输出频率的波动，且尽量避免电流波形不佳的问题，以提高光伏水泵逆变器运行的稳定性，从而延长光伏水泵逆变器和水泵电机的使用寿命。
S16：利用调节步长对端电压参考值进行更新；
S17：将第二端电压作为第一端电压，将第二输出功率作为第一输出功率，之后，返回步骤S12。
若调节步长的绝对值不小于或等于调节阈值，即在未确定出最大功率点时，可以利用调节步长对端电压参考值进行更新，以得到新的端电压参考值，与此同时，可以将第二端电压作为新的第一端电压，并将第二输出功率作为新的第一输出功率，然后，返回执行步骤S12，以继续最大功率点的寻找，直至调节步长的绝对值小于或等于调节阈值为止，即直至确定出最大功率点为止，以使得太阳能电池板可以工作在最大功率点处，并使得光伏水泵逆变器以与最大功率点对应的输出频率运行。
本申请公开的上述技术方案，利用太阳能电池板的第一端电压和端电压参考值作为调节器的输入量，以对光伏水泵逆变器的输出频率进行调节，并通过光伏水泵逆变器输出频率的变化对太阳能电池板的端电压和输出功率进行调节，在经过第一预设时间长度之后对应得到太阳能电池板的第二端电压及第二输出功率，然后，利用第一端电压、第二端电压、第一输出功率和第二输出功率得到调节步长，即根据光伏水泵逆变器和太阳能电池板的运行情况对调节步长进行自适应调节，而不再利用固定步长确定最大功率点，以便于快速准确地确定出最大功率点，在根据调节步长的绝对值与调节阈值之间的关系确定出最大功率点之后，则将此时的第二端电压确定为最大功率点电压，并控制太阳能电池板保持恒压输出，从而使得光伏水泵逆变器可以以与最大功率点对应的输出频率运行，以减少光伏水泵逆变器输出频率的波动，从而提高光伏水泵逆变器运行的稳定性，进而延长光伏水泵及水泵电机的使用寿命。
本申请实施例提供的一种光伏水泵MPPT方法，在利用第一端电压、第二端电压、第一输出功率及第二输出功率得到调节步长之后，还包括：
判断调节步长是否小于所设定的下限步长或是否大于所设定的上限步长，若调节步长小于下限步长，则将下限步长作为调节步长，若调节步长大于上限步长，则将上限步长作为调节步长。
在利用第一端电压、第二端电压、第一输出功率及第二输出功率得到调节步长之后，可以判断调节步长是否小于所设定的下限步长ΔUmin或是否大于所设定的上限步长ΔUmax，若调节步长小于所设定的下限步长ΔUmin，则将下限步长作为调节步长，以参与到MPPT方法中去，若调节步长大于所设定的上限步长ΔUmax，则将上限步长ΔUmax作为调节步长，若调节步长处于所设定的下限步长ΔUmin和上限步长ΔUmax之间，则利用所计算出的调节步长参与到MPPT方法中去，即可以将调节步长限制在有下限步长ΔUmin和上限步长ΔUmax所构成的区间内，以尽量避免所计算出的调节步长过大而出现不可控的情况，并尽量避免错过最大功率点的情况发生，从而便于可靠且高效地确定出最大功率点。
本申请实施例提供的一种光伏水泵MPPT方法，还可以包括：
判断太阳能电池板的当前端电压是否因环境因素的变化下降到掉电降频临界点处；
若是，则降低光伏水泵逆变器的输出功率，以使太阳能电池板的当前端电压升高到掉电降频临界点以上。
考虑到太阳能电池板的运行会受到光照或温度等环境因素的影响，因此，为了提高太阳能电池板对环境因素变化的抗干扰能力，以尽量避免光伏水泵逆变器出现瞬间掉电的情况，从而提高光伏水泵运行的可靠性，则在执行步骤S11至S17中的任一步骤的同时，可以判断太阳能电池板的当前端电压(指太阳能电池板当前所对应的端电压，其在不同的步骤S11-S17中可能对应上述的第一端电压或第二端电压)是否因环境因素的变化下降到掉电降频临界点处，若是，则为了防止光伏水泵逆变器的电压太低而被负载拉掉电，则可以启动掉电降频功能，即降低光伏水泵逆变器的输出功率，以使太阳能电池板的当前端电压升高到掉电降频临界点以上，从而保证光伏水泵逆变器能够避免因环境因素突变而导致其出现欠压故障停机的情况，在使太阳能电池板的当前端电压升高到掉电降频临界点以上之后，继续执行与其平行的步骤，例如：若是在执行步骤S12的过程中出现太阳能电池板的当前端电压因环境因素的变化下降到掉电降频临界点处，则在使太阳能电池板的当前端电压升高到掉电降频临界点以上之后，则继续执行步骤S12；若否，则直接继续执行与其平行的步骤，以继续进行最大功率点的确定。
本申请实施例提供的一种光伏水泵MPPT方法，还可以包括：
判断太阳能电池板以最大调制比输出电压时电压是否能够满足光伏水泵逆变器的当前输出频率对应的输出电压；
若否，则将太阳能电池板的电压确定为最大功率点电压。
在执行步骤S11至S17的同时，为了防止出现太阳能电池板的当前端电压不够而使得光伏水泵进入弱磁的情况，则在执行步骤S11至S17中任一步骤的同时，可以判断太阳能电池板以最大调制比输出电压时该电压能否满足光伏水泵逆变器的当前输出频率对应的输出电压，若是，则直接继续执行与其平行的步骤，若否，则将太阳能电池板此刻的电压确定为最大功率点电压，并让太阳能电池板以该电压进行恒定输出，从而防止光伏水泵进入弱磁。
本申请实施例提供的一种光伏水泵MPPT方法，利用第一端电压、第二端电压、第一输出功率及第二输出功率得到调节步长(即上述的S13)，包括：
根据
Figure BDA0002352571030000101
得到ΔU；
其中，P2为第二输出功率，P1为第一输出功率，U2为第二端电压，U1为第一端电压，λ为步长调整因子，ΔU为调节步长。
在利用第一端电压、第二端电压、第一输出功率及第二输出功率得到调节步长时，具体可以根据
Figure BDA0002352571030000102
计算调节步长ΔU，其中，P2为第二输出功率，P1为第一输出功率，U2为第二端电压，U1为第一端电压，λ为步长调整因子(其为预先设置好的一个固定值)。
本申请实施例提供的一种光伏水泵MPPT方法，利用调节步长对端电压参考值进行更新(即上述的S16)，包括：
根据Uref＝Uref+ΔU对端电压参考值进行更新；
其中，Uref为端电压参考值，端电压参考值的初始值为Uref0。
在计算得到调节步长ΔU之后，若调节步长ΔU的绝对值不小于或等于调节阈值，则可以根据Uref＝Uref+ΔU对端电压参考值进行更新，其中，Uref为端电压参考值，具体地，等式后面的Uref为待更新的端电压参考值，等式前面的Uref为更新后的端电压参考值，且端电压参考值的初始值为Uref0。
参见图2，其示出了本申请实施例提供的另一种光伏水泵MPPT方法的流程图。本申请实施例提供的一种光伏水泵MPPT方法，在将第二端电压确定为最大功率点电压(即上述的S15)之后，还包括：
S18：每隔第二预设时间长度给出一个预设扰动量ΔU0，并根据Uref＝Uref+ΔU0对端电压参考值进行更新，且返回执行将第二端电压作为第一端电压，将第二输出功率作为第一输出功率的步骤。
在调节步长的绝对值小于或等于调节阈值，且将第二端电压确定为最大功率点电压之后，可以每隔第二预设时间长度给出一个固定的预设扰动量ΔU0，并根据Uref＝Uref+ΔU0对端电压参考值进行更新，然后，返回执行将第二端电压作为第一端电压，将第二输出功率作为第一输出功率的步骤，即返回执行步骤S17，在执行完步骤S17之后可以返回执行步骤S12，以在太阳能电池板的最大功率点随着光照、温度等环境因素或其他因素的影响而发生变化时可以通过所给出的预设扰动量对端电压参考值进行更新，以确定出变化后的最大功率点，从而使得太阳能电池板及光伏水泵逆变器能够尽量一直工作在最大功率点位置处，从而提高光伏水泵的出水量。
本申请实施例提供的一种光伏水泵MPPT装置，参见图3，其示出了本申请实施例提供的一种光伏水泵MPPT装置的结构示意图，可以包括：
检测模块31，用于在光伏水泵逆变器正常启动后，检测太阳能电池板的第一端电压及第一输出功率；
获取模块32，用于将第一端电压与端电压参考值的差值作为调节器的输入量，并在经过预设时间长度后获取调节器的输出量、太阳能电池板的第二端电压及第二输出功率；其中，输出量为光伏水泵逆变器的当前输出频率；
第一判断模块33，用于利用第一端电压、第二端电压、第一输出功率及第二输出功率得到调节步长，判断调节步长的绝对值是否小于或等于调节阈值，若是，则将第二端电压确定为最大功率点电压，并控制太阳能电池板保持恒压输出；
更新模块34，用于在调节步长的绝对值小于或等于调节阈值时，则利用调节步长对端电压参考值进行更新，并将第二端电压作为第一端电压，将第二输出功率作为第一输出功率，且返回将第一端电压与端电压参考值的差值作为调节器的输入量的步骤，直至调节步长的绝对值小于或等于调节阈值为止。
本申请实施例提供的一种光伏水泵MPPT装置，还可以包括：
第二判断模块，用于在利用第一端电压、第二端电压、第一输出功率及第二输出功率得到调节步长之后，判断调节步长是否小于所设定的下限步长或是否大于所设定的上限步长，若调节步长小于下限步长，则将下限步长作为调节步长，若调节步长大于上限步长，则将上限步长作为调节步长。
本申请实施例提供的一种光伏水泵MPPT装置，还可以包括：
第三判断模块，用于判断太阳能电池板的当前端电压是否因环境因素的变化下降到掉电降频临界点处；
降低输出功率模块，用于若太阳能电池板的当前端电压因环境因素的变化下降到掉电降频临界点处，则降低光伏水泵逆变器的输出功率，以使太阳能电池板的当前端电压升高到掉电降频临界点以上。
本申请实施例提供的一种光伏水泵MPPT装置，还可以包括：
第四判断模块，用于判断太阳能电池板以最大调制比输出电压时电压是否能够满足光伏水泵逆变器的当前输出频率对应的输出电压；
确定模块，用于若电压不满足光伏水泵逆变器的当前输出频率对应的输出电压，则将太阳能电池板的电压确定为最大功率点电压。
本申请实施例提供的一种光伏水泵MPPT装置，第一判断模块33可以包括：
计算调节步长单元，用于根据
Figure BDA0002352571030000121
得到ΔU；
其中，P2为第二输出功率，P1为第一输出功率，U2为第二端电压，U1为第一端电压，λ为步长调整因子，ΔU为调节步长。
本申请实施例提供的一种光伏水泵MPPT装置，更新模块34可以包括：
更新单元，用于根据Uref＝Uref+ΔU对端电压参考值进行更新；
其中，Uref为端电压参考值，端电压参考值的初始值为Uref0。
本申请实施例提供的一种光伏水泵MPPT装置，还可以包括：
返回执行模块，用于在将第二端电压确定为最大功率点电压之后，每隔第二预设时间长度给出一个预设扰动量ΔU0，并根据Uref＝Uref+ΔU0对端电压参考值进行更新，且返回执行将第二端电压作为第一端电压，将第二输出功率作为第一输出功率的步骤。
本申请实施例还提供了一种光伏水泵MPPT设备，参见图4，其示出了本申请实施例提供的一种光伏水泵MPPT设备的结构示意图，可以包括：
存储器41，用于存储计算机程序；
处理器42，用于执行存储器41存储的计算机程序时可实现如下步骤：
在光伏水泵逆变器正常启动后，检测太阳能电池板的第一端电压及第一输出功率；将第一端电压与端电压参考值的差值作为调节器的输入量，并在经过第一预设时间长度后获取调节器的输出量、太阳能电池板的第二端电压及第二输出功率；其中，输出量为光伏水泵逆变器的当前输出频率；利用第一端电压、第二端电压、第一输出功率及第二输出功率得到调节步长，判断调节步长的绝对值是否小于或等于调节阈值，若是，则将第二端电压确定为最大功率点电压，并控制太阳能电池板保持恒压输出；若否，则利用调节步长对端电压参考值进行更新，并将第二端电压作为第一端电压，将第二输出功率作为第一输出功率，且返回将第一端电压与端电压参考值的差值作为调节器的输入量的步骤，直至调节步长的绝对值小于或等于调节阈值为止。
本申请实施例提供的一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时可实现如下步骤：
在光伏水泵逆变器正常启动后，检测太阳能电池板的第一端电压及第一输出功率；将第一端电压与端电压参考值的差值作为调节器的输入量，并在经过第一预设时间长度后获取调节器的输出量、太阳能电池板的第二端电压及第二输出功率；其中，输出量为光伏水泵逆变器的当前输出频率；利用第一端电压、第二端电压、第一输出功率及第二输出功率得到调节步长，判断调节步长的绝对值是否小于或等于调节阈值，若是，则将第二端电压确定为最大功率点电压，并控制太阳能电池板保持恒压输出；若否，则利用调节步长对端电压参考值进行更新，并将第二端电压作为第一端电压，将第二输出功率作为第一输出功率，且返回将第一端电压与端电压参考值的差值作为调节器的输入量的步骤，直至调节步长的绝对值小于或等于调节阈值为止。
本申请实施例提供的一种光伏水泵MPPT装置、设备及计算机可读存储介质中相关部分的说明可以参见本申请实施例提供的一种光伏水泵MPPT方法中对应部分的详细说明，在此不再赘述。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。另外，本申请实施例提供的上述技术方案中与现有技术中对应技术方案实现原理一致的部分并未详细说明，以免过多赘述。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种光伏水泵MPPT方法，其特征在于，包括：
在光伏水泵逆变器正常启动后，检测太阳能电池板的第一端电压及第一输出功率；
将所述第一端电压与端电压参考值的差值作为调节器的输入量，并在经过第一预设时间长度后获取所述调节器的输出量、所述太阳能电池板的第二端电压及第二输出功率；其中，所述输出量为所述光伏水泵逆变器的当前输出频率；
利用所述第一端电压、所述第二端电压、所述第一输出功率及所述第二输出功率得到调节步长，判断所述调节步长的绝对值是否小于或等于调节阈值，若是，则将所述第二端电压确定为最大功率点电压，并控制所述太阳能电池板保持恒压输出；
若否，则利用所述调节步长对所述端电压参考值进行更新，并将所述第二端电压作为所述第一端电压，将所述第二输出功率作为所述第一输出功率，且返回所述将所述第一端电压与端电压参考值的差值作为调节器的输入量的步骤，直至所述调节步长的绝对值小于或等于所述调节阈值为止。
2.根据权利要求1所述的光伏水泵MPPT方法，其特征在于，在利用所述第一端电压、所述第二端电压、所述第一输出功率及所述第二输出功率得到调节步长之后，还包括：
判断所述调节步长是否小于所设定的下限步长或是否大于所设定的上限步长，若所述调节步长小于所述下限步长，则将所述下限步长作为所述调节步长，若所述调节步长大于所述上限步长，则将所述上限步长作为所述调节步长。
3.根据权利要求1所述的光伏水泵MPPT方法，其特征在于，还包括：
判断所述太阳能电池板的当前端电压是否因环境因素的变化下降到掉电降频临界点处；
若是，则降低所述光伏水泵逆变器的输出功率，以使所述太阳能电池板的当前端电压升高到所述掉电降频临界点以上。
4.根据权利要求1所述的光伏水泵MPPT方法，其特征在于，还包括：
判断所述太阳能电池板以最大调制比输出电压时所述电压是否能够满足所述光伏水泵逆变器的当前输出频率对应的输出电压；
若否，则将所述太阳能电池板的电压确定为最大功率点电压。
5.根据权利要求1至4任一项所述的光伏水泵MPPT方法，其特征在于，利用所述第一端电压、所述第二端电压、所述第一输出功率及所述第二输出功率得到调节步长，包括：
根据
Figure FDA0002352571020000021
得到ΔU；
其中，P2为所述第二输出功率，P1为所述第一输出功率，U2为所述第二端电压，U1为所述第一端电压，λ为步长调整因子，ΔU为所述调节步长。
6.根据权利要求5所述的光伏水泵MPPT方法，其特征在于，利用所述调节步长对所述端电压参考值进行更新，包括：
根据Uref＝Uref+ΔU对所述端电压参考值进行更新；
其中，Uref为所述端电压参考值，所述端电压参考值的初始值为Uref0。
7.根据权利要求6所述的光伏水泵MPPT方法，其特征在于，在将所述第二端电压确定为最大功率点电压之后，还包括：
每隔第二预设时间长度给出一个预设扰动量ΔU0，并根据Uref＝Uref+ΔU0对所述端电压参考值进行更新，且返回执行所述将所述第二端电压作为所述第一端电压，将所述第二输出功率作为所述第一输出功率的步骤。
8.一种光伏水泵MPPT装置，其特征在于，包括：
检测模块，用于在光伏水泵逆变器正常启动后，检测太阳能电池板的第一端电压及第一输出功率；
获取模块，用于将所述第一端电压与端电压参考值的差值作为调节器的输入量，并在经过预设时间长度后获取所述调节器的输出量、所述太阳能电池板的第二端电压及第二输出功率；其中，所述输出量为所述光伏水泵逆变器的当前输出频率；
第一判断模块，用于利用所述第一端电压、所述第二端电压、所述第一输出功率及所述第二输出功率得到调节步长，判断所述调节步长的绝对值是否小于或等于调节阈值，若是，则将所述第二端电压确定为最大功率点电压，并控制所述太阳能电池板保持恒压输出；
更新模块，用于在所述调节步长的绝对值小于或等于所述调节阈值时，则利用所述调节步长对所述端电压参考值进行更新，并将所述第二端电压作为所述第一端电压，将所述第二输出功率作为所述第一输出功率，且返回所述将所述第一端电压与端电压参考值的差值作为调节器的输入量的步骤，直至所述调节步长的绝对值小于或等于所述调节阈值为止。
9.一种光伏水泵MPPT设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述的光伏水泵MPPT方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的光伏水泵MPPT方法的步骤。
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