CN101877559A - 光伏发电系统最大功率点快速准确跟踪控制的复合控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种光伏发电系统最大功率快速准确跟踪控制的复合控制方法，系统实时采样光伏电池阵列的当前时刻的输出电压upv、电流ipv和工作温度T，在线计算出光伏输出功率Ppv(k)并和上一时刻的功率Ppv(k-1)进行比较，如果功率偏差大于一设定误差范围e，控制器采用改进恒压控制法，快速调整输出电压至输出功率偏差小于e，再采用导纳增量法进行最大功率的进一步精确跟踪控制，直至功率误差近似为零，达到快速跟踪控制的目的。该控制方法能应用于采用MCU或DSP芯片控制的光伏发电MPPT控制系统中，具有响应快速、控制准确的特点。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能光伏发电的控制系统，具体涉及一种光伏发电系统最大功率点快速准确跟踪复合控制方法。
背景技术
近年来，太阳能光伏发电技术得到了快速的发展。由于光伏电池输出特性具有明显的非线性，只有在某一电压下才能输出最大功率，为了提高系统的能量转化效率，必须采用适当的最大功率点跟踪算法控制(MPPT)光伏发电变换器，保证系统总是运行在光伏阵列最大功率点。目前，常见的最大功率点跟踪控制方法有恒定电压控制法、扰动观测法和导纳增量法等，但不同的方法在实际使用中都存在不同的优缺点。恒定电压控制法是一种简化的最大功率点跟踪方法，其优点是控制简单且易实现，但是这种跟踪方法忽略了温度对光伏阵列输出电压的影响，不能在所有的温度环境下完全地跟踪最大功率，MPPT控制精度和控制的适应性差。导纳增量法是通过比较光伏阵列的瞬时电导和电导的变化量来实现最大功率跟踪，其优点是控制效果好，控制稳定度高，但其控制算法较复杂，对控制系统要求较高，实时性差。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术中的不足，提供一种光伏发电系统最大功率快速准确跟踪控制复合控制方法，该控制方法能应用于采用MCU或DSP芯片控制的光伏发电MPPT控制系统中，具有响应快速、控制准确的特点。
本发明的技术方案是：
系统实时采样光伏电池阵列的当前时刻的输出电压upv、电流ipv和工作温度T，在线计算出光伏输出功率Ppv(k)并和上一时刻的功率Ppv(k-1)进行比较，如果功率偏差大于一设定误差范围e，控制器采用改进恒压控制法，快速调整输出电压至输出功率偏差小于e，再采用导纳增量法进行最大功率的进一步精确跟踪控制，直至功率误差近似为零，达到快速跟踪控制的目的。
所述的改进恒压控制法，是指：一种新的基于温度系数在线修正的改进恒定电压控制法，即控制器实时检测光伏电池的工作温度，对跟踪的恒压值进行在线修改，如式U′m＝k(T)·Um所示。新的跟踪电压U′m是原跟踪电压Um温度系数的修正值，温度系数k(T)可以从厂家提供的数据中获取，这样就可以克服温度对最大功率跟踪控制的影响，提高了跟踪的速度和可靠性。
所述的控制器是指具有DC/DC变换器的MPPT控制电路系统，系统可实现上述的复合控制算法。
所述的设定误差范围e，是指：可根据光伏组件的参数特点，而设定的一阀值。
本发明与现有技术相比，具有以下有益之处：(1)跟踪快速：在输出功率误差较大时采用改进恒压控制法，较传统恒压控制法更能提高跟踪速度；(2)控制准确：由于电压控制法控制精度低，在系统误差减少时，采用导纳增量法进行最大功率的进一步精确跟踪控制，提高了控制精度；(3)效率高：本发明能够满足光伏发电系统最大功率跟踪控制的需要，能更有效的提高系统的跟踪效率；(4)经济可靠：主要算法均通过软件实现，可有效的降低系统的成本，开发方便，经济可靠。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。
图1为本发明的控制系统框图；
图2为本发明的控制流程图；
具体实施方式
如图1所示本本发明的控制系统框图。图中，光伏组件的工作参数输出电压、电流和工作温度经采样处理电路后，输入到控制芯片MCU的A/D转换接口，MCU快速转换数字量并进行计算，得出输出瞬时功率，并和上一时刻进行比较，得出功率误差，如果误差大于等于设定的阀值，就选用改进的恒压控制法，并结合采集的工作温度进行参数修正；如果误差小于设定的阀值，就选用导纳增量法进行控制；控制输出改变PWM信号发生器的寄存器值，从而改变占空比，调节控制DC/DC变换电路的参数，实现最大功率跟踪控制。
如图2所示，本发明的具体实施流程为：在k时刻采样光伏组件电压upv、电流ipv和工作温度T，在线计算出光伏输出功率Ppv(k)并和上一(k-1)时刻的功率输出值Ppv(k-1)进行比较，如果差值大于或等于设定的阀值，系统进一步进行光伏组件工作温度的判断，如果温度改变了，进行温度修正的改进恒压控制，否则进行常规的恒压控制；如果输出功率的差值小于设定的阀值，进行导纳增量法控制。
Claims (3)
1.一种光伏发电系统最大功率点快速准确跟踪控制的复合控制方法，其特征是包括以下步骤：
1)系统实时采样光伏电池阵列的当前时刻的输出电压upv、电流ipv和工作温度T，在线计算出光伏输出功率Ppv(k)；
2)当前光伏输出功率Ppv(k)和上一时刻的功率Ppv(k-1)进行比较，如果功率偏差大于一设定误差范围e，控制器采用改进恒压控制法，快速调整输出电压至输出功率偏差小于e，再采用导纳增量法进行最大功率的进一步精确跟踪控制，直至功率误差近似为零，实现快速跟踪控制。
2.如权利要求1所述的光伏发电系统最大功率点快速准确跟踪控制的复合控制方法，其特征是所述的改进恒压控制法是基于温度系数在线修正的改进恒定电压控制法，即控制器实时检测光伏电池的工作温度，对跟踪的恒压值进行在线修改，如式U′m＝k(T)·Um所示，新的跟踪电压U′m是原跟踪电压Um温度系数的修正值，温度系数k(T)可以从厂家提供的数据中获取。
3.如权利要求2所述的光伏发电系统最大功率点快速准确跟踪控制的复合控制方法，其特征是所述的改进恒压控制法是通过控制器实时检测输出电压upv、电流ipv和工作温度T的A/D值来实现的。
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Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102314190A (zh) * | 2011-05-04 | 2012-01-11 | 常州机电职业技术学院 | 独立光伏发电系统用的最大功率点快速跟踪方法 |
| CN102545698A (zh) * | 2010-12-24 | 2012-07-04 | 阿特斯(中国)投资有限公司 | 光伏组件的最大功率点跟踪方法 |
| CN102736661A (zh) * | 2012-07-03 | 2012-10-17 | 南京冠亚电源设备有限公司 | 一种新型光伏系统中的mppt控制方法 |
| CN102929325A (zh) * | 2012-11-28 | 2013-02-13 | 河海大学 | 一种高精度单级式光伏发电系统最大功率跟踪方法 |
| CN103001250A (zh) * | 2012-11-20 | 2013-03-27 | 深圳市金宏威技术股份有限公司 | 一种光伏并网逆变器复合控制方法 |
| WO2013087967A1 (es) * | 2011-12-15 | 2013-06-20 | Abengoa Solar New Technologies, S.A. | Método de control apropiado para un sistema de módulos fotovoltaicos de concentración |
| CN103207639A (zh) * | 2013-04-10 | 2013-07-17 | 卧龙电气集团股份有限公司 | 带最大功率点跟踪模块的光伏逆变器及其工作方法 |
| CN103293950A (zh) * | 2013-04-09 | 2013-09-11 | 国家电网公司 | 一种基于lssvm的光伏最大功率点跟踪的控制方法 |
| CN103777672A (zh) * | 2014-01-08 | 2014-05-07 | 西安龙腾新能源科技发展有限公司 | 光伏电池板曲线剧变后的输出功率恢复方法 |
| CN106681423A (zh) * | 2016-10-17 | 2017-05-17 | 国网重庆市电力公司电力科学研究院 | 一种光伏电池的最大功率点跟踪方法和装置 |
| CN108491024A (zh) * | 2018-04-24 | 2018-09-04 | 北京汉能光伏投资有限公司 | 利用输出可控电源实现太阳能最大功率点跟踪装置和方法 |
| CN109491445A (zh) * | 2018-11-16 | 2019-03-19 | 西交利物浦大学 | 新型光伏储备功率控制方法 |
| CN113009955A (zh) * | 2021-04-30 | 2021-06-22 | 石家庄通合电子科技股份有限公司 | 光伏储能系统最大功率跟踪控制方法及终端设备 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090115393A1 (en) * | 2007-11-07 | 2009-05-07 | Toshiya Yoshida | Photovoltaic power generation controller and power evaluation method in photovoltaic power generation control |
| CN100498636C (zh) * | 2007-05-22 | 2009-06-10 | 华南理工大学 | 具有自适应搜索算法的最大功率跟踪捕获光伏控制方法 |
| CN100555155C (zh) * | 2007-04-29 | 2009-10-28 | 中国农业大学 | 一种太阳能光伏电池最大功率点追踪的方法 |
| CN100578420C (zh) * | 2008-02-28 | 2010-01-06 | 上海交通大学 | 适应天气状况的变电压光伏系统最大功率跟踪控制方法 |
-
2010
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100555155C (zh) * | 2007-04-29 | 2009-10-28 | 中国农业大学 | 一种太阳能光伏电池最大功率点追踪的方法 |
| CN100498636C (zh) * | 2007-05-22 | 2009-06-10 | 华南理工大学 | 具有自适应搜索算法的最大功率跟踪捕获光伏控制方法 |
| US20090115393A1 (en) * | 2007-11-07 | 2009-05-07 | Toshiya Yoshida | Photovoltaic power generation controller and power evaluation method in photovoltaic power generation control |
| CN100578420C (zh) * | 2008-02-28 | 2010-01-06 | 上海交通大学 | 适应天气状况的变电压光伏系统最大功率跟踪控制方法 |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102545698A (zh) * | 2010-12-24 | 2012-07-04 | 阿特斯(中国)投资有限公司 | 光伏组件的最大功率点跟踪方法 |
| CN102314190A (zh) * | 2011-05-04 | 2012-01-11 | 常州机电职业技术学院 | 独立光伏发电系统用的最大功率点快速跟踪方法 |
| WO2013087967A1 (es) * | 2011-12-15 | 2013-06-20 | Abengoa Solar New Technologies, S.A. | Método de control apropiado para un sistema de módulos fotovoltaicos de concentración |
| US9413290B2 (en) | 2011-12-15 | 2016-08-09 | Abengoa Solar New Technologies, S.A. | Suitable control method for a system of photovoltaic concentration modules |
| CN102736661A (zh) * | 2012-07-03 | 2012-10-17 | 南京冠亚电源设备有限公司 | 一种新型光伏系统中的mppt控制方法 |
| CN103001250A (zh) * | 2012-11-20 | 2013-03-27 | 深圳市金宏威技术股份有限公司 | 一种光伏并网逆变器复合控制方法 |
| CN102929325A (zh) * | 2012-11-28 | 2013-02-13 | 河海大学 | 一种高精度单级式光伏发电系统最大功率跟踪方法 |
| CN103293950B (zh) * | 2013-04-09 | 2016-04-20 | 国家电网公司 | 一种基于lssvm的光伏最大功率点跟踪的控制方法 |
| CN103293950A (zh) * | 2013-04-09 | 2013-09-11 | 国家电网公司 | 一种基于lssvm的光伏最大功率点跟踪的控制方法 |
| CN103207639A (zh) * | 2013-04-10 | 2013-07-17 | 卧龙电气集团股份有限公司 | 带最大功率点跟踪模块的光伏逆变器及其工作方法 |
| CN103777672A (zh) * | 2014-01-08 | 2014-05-07 | 西安龙腾新能源科技发展有限公司 | 光伏电池板曲线剧变后的输出功率恢复方法 |
| CN103777672B (zh) * | 2014-01-08 | 2015-10-28 | 西安龙腾新能源科技发展有限公司 | 光伏电池板曲线剧变后的输出功率恢复方法 |
| CN106681423A (zh) * | 2016-10-17 | 2017-05-17 | 国网重庆市电力公司电力科学研究院 | 一种光伏电池的最大功率点跟踪方法和装置 |
| CN108491024A (zh) * | 2018-04-24 | 2018-09-04 | 北京汉能光伏投资有限公司 | 利用输出可控电源实现太阳能最大功率点跟踪装置和方法 |
| CN109491445A (zh) * | 2018-11-16 | 2019-03-19 | 西交利物浦大学 | 新型光伏储备功率控制方法 |
| CN113009955A (zh) * | 2021-04-30 | 2021-06-22 | 石家庄通合电子科技股份有限公司 | 光伏储能系统最大功率跟踪控制方法及终端设备 |
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