本发明专利技术属于光伏发电系统监测技术领域，具体涉及一种光伏发电系统中的最大功率跟踪方法，包括如下步骤：获取光伏电池内部等效P-N结的品质因子n及反向饱和电流Io；定位至最大功率点附近；根据K值选定小步长在最大功率点附近扰动，跟踪至最大功率点；稳定在最大功率点附近。本发明专利技术的跟踪方法，可以快速确定最大功率所在区域，缩小跟踪范围，大幅度提升跟踪速度。在小范围采用小步长跟踪最大功率点，有效减少在稳态时的功率损耗，且能减少在外界环境突变情况下的误判现象。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术属于光伏发电系统监测
，具体涉及一种光伏发电系统中的最大功率跟踪方法，包括如下步骤：获取光伏电池内部等效P-N结的品质因子n及反向饱和电流Io；定位至最大功率点附近；根据K值选定小步长在最大功率点附近扰动，跟踪至最大功率点；稳定在最大功率点附近。本专利技术的跟踪方法，可以快速确定最大功率所在区域，缩小跟踪范围，大幅度提升跟踪速度。在小范围采用小步长跟踪最大功率点，有效减少在稳态时的功率损耗，且能减少在外界环境突变情况下的误判现象。【专利说明】
本专利技术属于光伏发电系统监测
，具体涉及一种光伏发电系统中的最大功 率跟踪方法。
技术介绍
光伏阵列输出特性受光照强度、环境温度和负载变化影响而呈现非线性，随着外 界条件的变化，光伏阵列可以输出连续的电压值，光伏电池的输出功率随着输出电压变化 而变化，如图1所示。当在某一特定电压值M下，输出功率将达到最大值Pm，这一特定电压 值所在点即为最大功率点（MaximumPowerPoint，MPP)。因此，要提高光伏系统发电效率， 使光伏电池处于高输出状态，需要实时调整系统的负载特性，即随着光伏电池所处的环境 温度和光照强度变化，调整系统的工作点，使之始终工作在最大功率点。利用控制算法来寻 求最大功率点的技术即为最大功率点跟踪技术（MaximumPowerPointTracking,MPPT)。 光伏阵列输出功率受环境温度、光照强度等因素外界环境变化而呈现出较强的非 线性特性。如果固定工作点，将使得系统无法持续输出较大功率，从而降低整个系统的能量 的输出，造成巨大浪费。 相同光伏电池在温度和光照强度稳定时，其短路电流及优化电流值应该是不变 的。而当外界环境剧烈变化时，则优化电流、电压则会剧烈变化，从而导致最大功率点跟踪 困难。关键原因在于光伏电池内部等效P-N结的品质因子η及反向饱和电流I。未知，如果 这两者为已知，则最大功率跟踪将会变得相对容易。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种，可 获取光伏电池内部等效P-N结的品质因子η及反向饱和电流I。，从而可快速有效地进行最 大功率跟踪。 本专利技术通过以下技术手段解决上述技术问题： ，包括如下步骤： 1)获取光伏电池内部等效P-N结的品质因子η及反向饱和电流I。； 2)定位至最大功率点附近； 3)根据K值选定小步长在最大功率点附近扰动，跟踪至最大功率点，所述K值为优 化输出电流Itjpt与该时刻的短路电流Is。比值； 4)循环步骤2、3)，稳定在最大功率点附近。 进一步，所述步骤1)具体包括如下步骤： 11)测量所用光伏电池板的Ki、短路电流Isc、开路电压U。。； 12)获取光伏电池板的测量系统初始时刻输出电压U、电流I、环境温度T及光生电 流Iph; 13)假设η=40,I。= 500UA; 14)采用扰动观察法获得此时的最佳功率点的电流Impp及电压Umpp; 'I\ 15)根据公式Inf=Inpt/,_+1) +JtTmpp，得到此时的最优化电流Imp/ ; I° 16)判断ΛI=Impp-Impp'是否为0,若ΛI乒0,则逐渐减小I。，增大η并跳转执 行步骤15)，直至当ΛΙ=0,此刻的η及I。即为真实值。 本专利技术相对于现有技术具有如下优点：同一块光伏电池其反向饱和电流I。及二极 管品质因子η为固定值，因此本专利技术的方法只需求解一次，其后算法可直接应用。相比于传 统干扰观察法，本专利技术的跟踪方法，可以快速确定最大功率所在区域，缩小跟踪范围，大幅 度提升跟踪速度。在小范围采用小步长跟踪最大功率点，有效减少在稳态时的功率损耗，且 能减少在外界环境突变情况下的误判现象。 【专利附图】【附图说明】 图1示出了的流程示意图。 【具体实施方式】 为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术的具体实施方 式作进一步的详细描述。 在光伏电池输出的P-U曲线中，最大功率点处斜率为0,因此有： 【权利要求】1. ，其特征在于：包括如下步骤： 1) 获取光伏电池内部等效P-N结的品质因子n及反向饱和电流I。； 2) 定位至最大功率点附近； 3) 根据K值选定小步长在最大功率点附近扰动，跟踪至最大功率点，所述K值为优化输 出电流与该时刻的短路电流Is。比值； 4) 循环步骤2、3)，稳定在最大功率点附近。2. 如权利要求1所述的，其特征在 于：所述步骤1)具体包括如下步骤： 11) 测量所用光伏电池板的I、短路电流Is。、开路电压U。。； 12) 获取光伏电池板的测量系统初始时刻输出电压U、电流I、环境温度T及光生电流 Iph; 13) 假设n= 40, 1。= 500UA; 14) 采用扰动观察法获得此时的最佳功率点的电流Impp及电压U_;16)判断AI=Impp-Impp'是否为0,若AI乒0,则逐渐减小I。，增大n并跳转执行步 骤15)，直至当AI= 0,此刻的n及I。即为真实值。【文档编号】G05F1/67GK104484009SQ201410604035【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年10月31日 优先权日:2014年10月31日 【专利技术者】廖孝勇, 孙棣华, 王观勇 申请人:重庆大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
基于比例系数的光伏发电系统最大功率跟踪方法，其特征在于：包括如下步骤：1)获取光伏电池内部等效P‑N结的品质因子n及反向饱和电流Io；2)定位至最大功率点附近；3)根据K值选定小步长在最大功率点附近扰动，跟踪至最大功率点，所述K值为优化输出电流Iopt与该时刻的短路电流Isc比值；4)循环步骤2、3)，稳定在最大功率点附近。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：廖孝勇，孙棣华，王观勇，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆;85
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