一種快速自適應(yīng)步長(zhǎng)的光伏陣列最大功率點(diǎn)跟蹤方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)的是一種快速自適應(yīng)步長(zhǎng)的光伏陣列最大功率點(diǎn)跟蹤方法，該方法確定一個(gè)較小的最大功率點(diǎn)鄰域U(Pmax,ε)，使提出的自適應(yīng)步長(zhǎng)vstep自動(dòng)調(diào)整步長(zhǎng)，在最大功率點(diǎn)的鄰域U(Pmax,ε)外，保持最大步長(zhǎng)Δvmax進(jìn)行跟蹤；在最大功率點(diǎn)的鄰域U(Pmax,ε)內(nèi)，進(jìn)一步迅速減小自適應(yīng)步長(zhǎng)vstep，并保證最大功率點(diǎn)處步長(zhǎng)vstep=0，使得在保證跟蹤精度的同時(shí)，提高了系統(tǒng)的跟蹤速度。
【專利說(shuō)明】一種快速自適應(yīng)步長(zhǎng)的光伏陣列最大功率點(diǎn)跟蹤方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光伏陣列最大功率點(diǎn)跟蹤方法，尤其是涉及一種快速自適應(yīng)步長(zhǎng)的光伏陣列最大功率點(diǎn)跟蹤方法。
【背景技術(shù)】
[0002]最大功率點(diǎn)跟蹤(MPPT)技術(shù)幾乎是光伏系統(tǒng)中最重要的一部分。在恒定電壓法、擾動(dòng)觀察法(Perturb and Observe,簡(jiǎn)稱P&0)、導(dǎo)納增量法(Incremental Conductance,簡(jiǎn)稱IncCond)等經(jīng)典方法基礎(chǔ)上，已提出了大量改進(jìn)的MPPT方法并加以應(yīng)用。其中，為克服最大功率點(diǎn)跟蹤速度與精度的矛盾，自適應(yīng)步長(zhǎng)法應(yīng)運(yùn)而生。
[0003]近來(lái)，A.K.Abdelsalam 在文獻(xiàn) “High-performance adaptive perturb andobserve MPPT technique for photovoltaic-based microgrids，，(IEEE Transactionson Power Electronics，26 (4)，2011)提出由光伏陣列兩個(gè)連續(xù)功率信號(hào)的差值Λ P產(chǎn)生自適應(yīng)擾動(dòng)，他定義自適應(yīng)步長(zhǎng)vstelU=MX | ΛΡ|。其中，Μ值為實(shí)驗(yàn)確定的常數(shù)，|ΛΡ表示功率信號(hào)的差值iP1-P1-」。K.-J.Lee在文獻(xiàn)“An adaptive maximum power pointtracking scheme based on a variable scaling factor for photovoltaic systems，，
(IEEE transactions on Energy conversion，27 (4)，2012)則將公
【權(quán)利要求】
1.一種快速自適應(yīng)步長(zhǎng)的光伏陣列最大功率點(diǎn)跟蹤方法，其特征在于包含以下步驟:①系統(tǒng)啟動(dòng)后，對(duì)光伏陣列輸出電壓和輸出電流進(jìn)行米樣，v(k)表不第k(k=0, 1，2，...，k)次采樣的輸出電壓，I (k)表示第k(k=0，1，2，...，k)次采樣的輸出電流；其中，初始電壓V (0)為開(kāi)路電壓Vr的80%,即V (0) =Vr X 80% ；②計(jì)算第k次采樣時(shí)的功率變化量dP=I(k)XV(k)-1(k-l) \￥&-1)，并(^進(jìn)行條件判斷:A)若滿足dP=0，則步長(zhǎng)vstep=0，可得到一組輸出電壓V(k)、輸出電流I(k)，使得輸出功率P (k) =V (k) X I (k)為最大功率點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)最大功率點(diǎn)的跟蹤；B)若滿足dP古0，則計(jì)算第k次采樣時(shí)的輸出電壓變化量dV=V(k) -V (k-1)，并對(duì)dV進(jìn)行條件判斷:a)若滿足dV=0，則計(jì)算第k次采樣時(shí)的輸出電流變化量dl=l(k) -1 (k-1)，并對(duì)dl進(jìn)行條件判斷:1.若滿足dl=0，則步長(zhǎng)vstep=0，可得到一組輸出電壓V(k)、輸出電流I (k)，使得輸出功率P (k) =V (k) X I (k)為最大功率點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)最大功率點(diǎn)的跟蹤；?.若滿足dl古0，則返回步驟①；直到滿足dl=0，則步長(zhǎng)vstep=0，可得到一組輸出電壓V (k)、輸出電流I (k)，使得輸出功率P (k) =V (k) X I (k)為最大功率點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)最大功率點(diǎn)的跟蹤;b)若滿足dVΦ 0，則計(jì)算x=dP/dV，其中X表示光伏陣列P-V曲線斜率；1.對(duì)X進(jìn)行條件判斷:若滿足0 ( x〈l，則計(jì)算自適應(yīng)步長(zhǎng)vstep=AvmaxX x-xlnx ；若滿足-l〈x〈0,則計(jì)算自適應(yīng)步長(zhǎng) vstep=AvmaxX | |x|-|x| ln|x| | ；若滿足x≥1或x≤-1,則計(jì)算自適應(yīng)步長(zhǎng)vstep=Avmax ；其中Avmax=MXVr表示最大步長(zhǎng)值;Μ表示自適應(yīng)步長(zhǎng)修正常數(shù)；|.表示求絕對(duì)值操作；?.修正并替代輸出電壓值V’(k)=V(k)+vstep，對(duì)輸出電流進(jìn)行重新采樣由I’ (k)替代I(k)；ii1.當(dāng)自適應(yīng)步長(zhǎng)vstep古0時(shí),返回步驟①；當(dāng)自適應(yīng)步長(zhǎng)vstep=0時(shí)可得到一組輸出電壓V’(k)、輸出電流I’(k)，使得輸出功率P’(k)=V’(k)XI’ (k)為最大功率點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)最大功率點(diǎn)的跟蹤。
【文檔編號(hào)】G05F1/67GK103677066SQ201310655203
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月5日
【發(fā)明者】夏銀水, 寇彥宏 申請(qǐng)人:寧波大學(xué)