申请/专利权人：天津大学

申请日：2022-11-26

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN115826669B

主分类号：G05F1/67

分类号：G05F1/67;H02M3/155;H02M1/088;H02S40/32

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2023.04.07#实质审查的生效;2023.03.21#公开

摘要：本发明涉及一种光伏发电系统的复合MPPT控制方法，属于光伏发电控制领域。现有技术中，光伏发电系统的MPPT控制多使用传统算法和智能算法，但是传统的扰动观察法和电导增量法存在跟踪速度与跟踪精度间耦合的问题，智能算法存在算法复杂且对硬件计算能力要求高的问题。本发明所述的方法通过在基准占空比上注入高频正弦纹波而使光伏输出功率产生正弦波动，根据占空比与光伏功率的函数关系为光伏发电系统的最大功率点跟踪提供依据，当外界环境发生变化时，该方法能够根据功率误差检测到环境状况的变化并重新更新最大功率点。采用本发明所述的方法，针对单一环境工况和复杂环境工况均具备良好的跟踪速度和跟踪精度，并且该方法具备一定的抗噪声干扰能力。

主权项：1.一种光伏发电系统的复合最大功率点跟踪控制方法，其特征在于：所述光伏发电系统包括光伏模块，DC-DC变换器，负载以及上位机控制器，复合MPPT控制方法通过控制光伏模块和负载间所接DC-DC变换器的占空比进行最大功率点跟踪，包括以下步骤：1将注入纹波之前的占空比定义为基准占空比，系统由基准占空比为0启动，启动后占空比以大步长dstep增加，以光伏功率降低为依据判断基准占空比大于最大功率点占空比dmpp，从而完成快速启动；2在基准占空比上注入幅值为Am，频率为f的正弦纹波，纹波幅值Am依据噪声干扰的大小选择，纹波频率f依据变换器开关频率和DC-DC变换器输入侧LC滤波器的截止频率选择，计算公式如下：Am·Vout-min≥Vpv-noise 式中，Vout-min表示电压的最小值，Vpv-noise表示光伏电压的噪声峰峰值的一半，L表示DC-DC变换器的电感，C表示DC-DC变换器的输入电容；占空比与光伏功率存在如下函数关系： 式中，Ppv表示光伏电池的输出功率，Vpv表示光伏电池的输出电压，Rload表示负载电阻，d表示占空比，r表示光伏电池等效内阻；根据占空比与光伏功率的函数关系判断最大功率点跟踪方向，判断依据如下：在一个复合占空比周期即一个正弦纹波周期中，间隔14周期采集A-D四个采样点的光伏输出功率可以识别到光伏发电系统以下五个运行状态：当PBPD，且|PAB|＝|PCD|时，基准占空比位于光伏输出最大功率点占空比左侧，且距离较远；当PBPD，且|PAB||PCD|时，基准占空比位于光伏输出最大功率点占空比左侧，且非常接近；当PB＝PD时，基准占空比恰好位于光伏输出最大功率点占空比；当PBPD，且|PAB||PCD|时，基准占空比位于光伏输出最大功率点占空比右侧，且非常接近；当PBPD，且|PAB|＝|PCD|时，基准占空比位于光伏输出最大功率点占空比右侧，且距离较远；其中，PA，PB，PC，PD分别表示A-D四个采样点的光伏输出功率|PAB|表示AB两点光伏输出功率差值的绝对值，|PCD|表示CD两点光伏输出功率差值的绝对值；3检测追踪到最大功率点，则撤除纹波注入控制，并记录此时的光伏输出功率Pmax，否则返回步骤2继续进行纹波注入控制；4检测到环境状态发生变化，返回步骤2重新进行纹波注入控制，否则继续稳定运行。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 天津大学 光伏发电系统的复合最大功率点跟踪控制方法

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