一种直流电子负载执行的最大功率点追踪方法技术

技术编号：40336394 阅读：22 留言：0更新日期：2024-02-09 14:26

本发明专利技术公开了一种直流电子负载执行的最大功率点追踪方法，直流电子负载以固定周期对光伏组件输出端的电压信号连续采样，得到开路电压值Voc；以a倍的Voc作为直流电子负载定电压模式下的第一个拉载值，待拉载稳定后，读取光伏组件输出端的电压值、电流值和功率值；以b倍的Voc作为第二个拉载值，待拉载稳定后读取光伏组件输出端的电压值、电流值和功率值，计算出电压增量、电流增量和功率增量，其中0<b<a<1；利用电导增量算法判断光伏组件当前是否工作在最大功率点处，直至找到最大功率点。本发明专利技术通过比较光伏组件输出的增量电导和瞬时电导来进行运算，从而使光伏组件在不同的气象条件下一直工作在最大功率状态下。

全部详细技术资料下载

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光伏组件测试，涉及一种直流电子负载执行的最大功率点追踪方法。

技术介绍

1、随着全球对可再生能源的关注度不断提高，中国光伏产业在近年来取得了显著的发展。作为世界上最大的光伏市场，中国在光伏发电领域的创新和应用已经引领全球。我国太阳能资源十分丰富，适宜光伏发电的国土面积和建筑物受光面积大，根据世界银行发布的全球光伏潜力分布图显示，我国总面积2/3以上地区拥有良好的太阳能资源，年日照时数大于2,000小时，年辐射量在5,000mj/m2以上，可发展潜力巨大。根据国家能源局发布的数据，2022年中国光伏新增装机容量达到87.41gw，同比增长59.3％，连续10年位居全球首位。这标志着中国光伏产业规模的快速扩大和市场的日益成熟。

2、在装机现场，许多光伏(pv)器件－包括光伏板和聚光光伏(cpv)模块等－都需要进行户外测试，以验证其设计的正确性、耐用性和安全性。通常，户外光伏测试涉及到的一个主要项目就是最大功率点跟踪。但由于电子负载是通用仪器，光伏测试工程师需要计算机加电子负载的方式来执行最大功率点跟踪算法。这种方式主要的弊端是计算机和电子负载之间存在不可避免的通讯延时，数据测量的时间很容易超过几十个毫秒，影响跟踪速度和准确度。其次，测试设备的尺寸及重量较大，不利于户外使用。

技术实现思路

1、本专利技术为了解决传统直流电子负载无法满足光伏组件户外测试的问题，提出了一种非常适用于通过直流电子负载执行光伏测试的最大功率点跟踪算法，加快了响应速度，提高了测试精度。</p>

2、为了解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案予以实现：

3、一种直流电子负载执行的最大功率点追踪方法，包括以下步骤：

4、(1)、直流电子负载以固定周期对光伏组件输出端的电压信号连续采样，得到开路电压值voc；

5、(2)、以a倍的voc作为直流电子负载定电压模式下的第一个拉载值vset，待拉载稳定后，读取光伏组件输出端的电压值vp，电流值ip，功率值pp；以b倍的voc作为直流电子负载定电压模式下的第二个拉载值vset，待拉载稳定后，读取光伏组件输出端的电压值vn，电流值in，功率值pn，计算出电压增量▲v＝vn-vp，电流增量▲i＝in-ip，功率增量▲p＝pn-pp，其中0<b<a<1；

6、(3)、利用电导增量算法(ice)判断光伏组件当前是否工作在最大功率点处，若工作在最大功率点处，维持当前直流电子负载定电压模式下的拉载值vset不变；若不工作在最大功率点处，利用电导增量算法计算出直流电子负载定电压模式下新的拉载值vset，待拉载稳定后，更新vp＝vn，ip＝in，pp＝pn，并读取光伏组件输出端新的电压值vn，电流值in，功率值pn，计算出新的电压增量▲v＝vn-vp，电流增量▲i＝in-ip，功率增量▲p＝pn-pp，直至找到最大功率点。

7、进一步的，所述步骤(2)中直流电子负载定电压模式的拉载稳定实现方式如下：实时计算设定值和实际值的差值，利用pid算法计算出拉载电流，直至电压稳定在设定值。

8、进一步的，所述步骤(3)中所述电导增量算法如下：

9、▲v<＝vinc时，▲i＝0表示光伏组件当前在最大功率点上；▲i<0时表示光伏组件工作在最大功率点右侧，▲i>0时表示光伏组件工作在最大功率点左侧；

10、▲v>vinc时，▲p＝0表示光伏组件当前在最大功率点上；▲p/▲v<0时表示光伏组件工作在最大功率点左侧，▲p/▲v>0,表示光伏组件工作在最大功率点右侧；其中vinc表示直流电子负载定电压模式下的拉载值调节步幅，vset表示直流电子负载定电压模式下的拉载值。

11、进一步的，所述步骤(1)中得到开路电压值voc的方法是：直流电子负载内部的微控制器定时2us读取正负接线端的电压电流信号，连续100ms累加后，算出电压平均值，即得到voc。

12、本专利技术的有益效果：

13、本专利技术以直流电子负载定电压模式为基础，结合光伏组件自身电气特性，提供了一种高实时性、高精度且快速测试的最大功率点追踪方法，实现了单台直流电子负载即可完成光伏组件的户外性能测试。此方法开始执行后，通过实时监控光伏组件输出端电压、电流、功率的变化，来不断变换直流电子负载定电压模式下的拉载值vset，直至找到光伏组件输出的最大功率点，并稳在此处，直至测试执行完毕。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种直流电子负载执行的最大功率点追踪方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的直流电子负载执行的最大功率点追踪方法，其特征在于，所述步骤(2)中直流电子负载定电压模式的拉载稳定实现方式如下：实时计算设定值和实际值的差值，利用PID算法计算出拉载电流，直至电压稳定在设定值。

3.根据权利要求1或2中所述的直流电子负载执行的最大功率点追踪方法，其特征在于，所述步骤(3)中所述电导增量算法如下：

4.根据权利要求1或2中所述的直流电子负载执行的最大功率点追踪方法，其特征在于，所述步骤(1)中得到开路电压值Voc的方法是：直流电子负载内部的微控制器定时2us读取正负接线端的电压电流信号，连续100ms累加后，算出电压平均值，即得到Voc。

【技术特征摘要】

1.一种直流电子负载执行的最大功率点追踪方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的直流电子负载执行的最大功率点追踪方法，其特征在于，所述步骤(2)中直流电子负载定电压模式的拉载稳定实现方式如下：实时计算设定值和实际值的差值，利用pid算法计算出拉载电流，直至电压稳定在设定值。

3.根据权利要求1或2中所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张翰，白洪超，周龙，
申请(专利权)人：青岛艾诺仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：

全部详细技术资料下载我是这个专利的主人