一種基于切線角的變步長光伏mppt控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于切線角的變步長光伏MPPT控制方法，包括如下步驟：（1）獲取光伏電池的功率-電壓特性曲線；（2）由功率-電壓特性曲線，得到速度因子NL＝1-cosθ，其中，為功率-電壓特性曲線的切線角，P為光伏電池的輸出功率，u為光伏電池的輸出電壓；（3）由速度因子NL得到步長Di；（4）根據(jù)擾動觀察法的基本原理，得到比例積分調(diào)節(jié)器的參考電壓Uref(i+1)=Uref(i)±Di，實現(xiàn)最大功率點跟蹤。該方法有效解決了現(xiàn)有變步長控制方法中最大步長選擇困難，以及容易因參數(shù)設(shè)計不當導致MPP右側(cè)跟蹤不收斂或產(chǎn)生死區(qū)的問題，能同時兼顧最大功率點跟蹤的速度和精度，準確快速地跟蹤到光伏陣列輸出的最大功率點。
【專利說明】一種基于切線角的變步長光伏MPPT控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于光伏發(fā)電【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地，涉及一種基于切線角的變步長光伏MPPT控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]光伏發(fā)電作為一種可再生的清潔能源，在世界范圍內(nèi)受到高度重視且發(fā)展迅速。在光伏發(fā)電系統(tǒng)中，光伏電池利用光生伏特效應將光能轉(zhuǎn)化為直流電能，然后通過電力電子變換器將直流電能轉(zhuǎn)化為負載需要的各種形式的電能。然而光伏發(fā)電系統(tǒng)向電網(wǎng)輸送的功率隨著光照強度、環(huán)境溫度、輸出阻抗及負載的變化而變化，其輸出特性表現(xiàn)出強烈的非線性。因此控制接口變換器使光伏發(fā)電系統(tǒng)能連續(xù)穩(wěn)定地向電網(wǎng)輸出最大功率是非常必要的。
[0003]目前,光伏最大功率點跟蹤(maximum power point tracking, MPPT)控制方法主要有定電壓跟蹤法、智能算法、電導微增率法(INC)、擾動觀察法(P&0)等。其中，定電壓跟蹤法雖然可以快速地定位到最大功率點附近，但精度較差。智能算法能很好地處理非線性問題，但過于依賴操作人員的經(jīng)驗且需要長時間訓練。電導微增率法精度較高，但速度慢。擾動觀察法因其簡單、易實現(xiàn)等優(yōu)點已經(jīng)得到廣泛的運用，但由于其采用固定的擾動步長，步長的大小決定了它的跟蹤速度，步長越大速度越快、但精度越差，反之亦然，難以同時獲得較高的響應速度和跟蹤精度。
[0004]為了能同時兼顧速度和精度，變步長算法應運而生。變步長算法通常包括兩個重要參數(shù):速度因 子和最大步長。大多數(shù)變步長算法用P-u曲線的導數(shù)P, (u)作為決定步長的基礎(chǔ)參數(shù)，然而，由于P, (u)在最大功率點兩側(cè)的數(shù)學特性差異較大，因此該算法中的最大步長及速度因子較難確定。如果設(shè)計不當，則容易產(chǎn)生死區(qū)，導致MPPT失敗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進需求，本發(fā)明提供了一種基于切線角的變步長光伏MPPT控制方法，有效解決了現(xiàn)有變步長控制方法中最大步長選擇困難，以及容易因參數(shù)設(shè)計不當導致MPP右側(cè)跟蹤不收斂或產(chǎn)生死區(qū)的問題，能同時兼顧最大功率點跟蹤的速度和精度，準確快速地跟蹤到光伏陣列輸出的最大功率點。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個方面，提供了一種變步長光伏MPPT控制方法，其特征在于，包括如下步驟:
[0007](I)獲取光伏電池的功率-電壓特性曲線；
[0008](2)由功率-電壓特性曲線，得到速度因子Nl = l-cos θ，其中，
【權(quán)利要求】
1.一種變步長光伏MPPT控制方法，其特征在于，包括如下步驟: (O獲取光伏電池的功率-電壓特性曲線；(2)由功率-電壓特性曲線，得到速度因子隊=l-cosθ，其中，
2.如權(quán)利要求1所述的變步長光伏MPPT控制方法，其特征在于，Dmax滿足如下條件:
【文檔編號】G05F1/67GK103744468SQ201410008946
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2014年1月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月9日
【發(fā)明者】徐偉, 唐磊 申請人:華中科技大學