【技术实现步骤摘要】
本技术属于新能源,尤其涉及基于负载跟踪响应的光伏组件mppt控制装置。
技术介绍
1、对于新能源光伏场站中,由于各光伏组件所布置的空间位置不同,因此受环境温度、光照强度与外接负载的影响各不相同,为提高光伏组件的整体发电效率,光伏组件mppt控制是实现光伏组件最大功率输出的关键方法和重要手段。
2、目前光伏组件mppt控制装置,大多考虑实现更精准地追踪到光伏组件的最大的功率点,如《一种光伏组件mppt方法、装置、设备及介质》专利技术专利(cn115951753a)和《一种光伏组件mppt控制装置》技术专利(201620400510.2),都未能考虑全局光伏组件mppt控制受外接负载影响的功率输出最优,不可避免存在光伏组件功率输出与负载匹配不佳的问题。
技术实现思路
1、本技术的目的是为了提供一种基于负载跟踪响应的光伏组件mppt控制装置,能有效解决常用光伏组件mppt控制装置存在光伏组件功率输出与负载响应匹配不佳的技术问题。
2、为了解决上述技术问题,本技术采用的技术方案为:
3、一种基于负载跟踪响应的光伏组件mppt控制装置,它包括光伏组件支路,光伏组件支路的输出端与负载切换电路的输入端连接,负载切换电路的输出端与负载支路boost电路的输入端连接,负载支路boost电路的输出端与负载支路的输入端连接;
4、数字控制器的控制端与负载支路boost电路的受控端连接,数字控制器的输入端与负载匹配控制器的输出端连接,负载匹配控制器的输入端与
5、光伏组件支路包括第一光伏组件支路、第二光伏组件支路,依此类推一直到第n光伏组件支路;负载切换电路包括第一光伏组件负载切换电路、第二光伏组件负载切换电路,依此类推一直到第n光伏组件负载切换电路,以及第一正负极连接小母线、第二正负极连接小母线,依此类推一直到第n正负极连接小母线;负载支路boost电路包括第一负载支路boost电路、第二负载支路boost电路,依此类推一直到第n负载支路boost电路;负载支路设有第一负载支路、第二负载支路,依次类推一直到第n负载支路。
6、光伏组件支路的任意第s支路,通过负载切换电路和负载支路boost电路,实现与负载支路的任意第r支路匹配连接导通。
7、第s光伏组件支路的输出端与第s负载切换电路的输入端连接,第s负载切换电路包括用于与光伏组件s01连接的正负极电路,在正负极电路之间并联有电容cs,在电容cs的两端并联有电源端电压检测模块s02v,在正负极电路之间串联有电源端电流检测模块s02i,正极电路设有n个三极管切换开关qs1+~qsn+,qs1+~qsn+的集电极均与第s光伏组件支路正极相连接,qs1+~qsn+的射极分别与第一~第n连接小母线正极相连接,负极电路设有n个三极管切换开关qs1-~qsn-,qs1-~qsn-的集电极均与第s光伏组件支路负极相连接,qs1-~qsn-的射极分别与第一~第n连接小母线负极相连接。
8、通过负载匹配控制器控制第s负载切换电路中的三极管切换开关qs1+~qsn+与qs1-~qsn-,在保证qsn+与qsn-开关信号一致的前提下,使得只有qsr+与qsr-导通,其他开关均不导通,此时,第s光伏组件支路的正负极通过第s负载切换电路的正负极电路,与第r连接小母线正负极相连接。
9、第r连接小母线正负极电路与第r负载支路boost电路的正负极电路相连接,此时,第s光伏组件支路的正负极通过第s负载切换电路的正负极电路、第r连接小母线的正负极电路,与第r负载支路boost电路的正负极相连接。
10、第r负载支路boost电路的输出端与第r负载支路的输入端连接,第r负载支路boost电路包括用于与负载rr连接的正负极电路,在正负极电路之间并联有电容c’r,在电容c’r两端并联有负载端电压检测模块r03v,在正负极电路之间串联有二极管dr以及负载端电流检测模块r03i,在正负极电路之间设有mosfet切换开关sr,sr的栅极与数字控制器开关信号输出端连接,sr的源极、漏极分别与第r负载电路的正极、负极连接,此时,第s光伏组件支路的正负极通过第s负载切换电路的正负极电路、第r连接小母线的正负极电路、第r负载支路boost电路的正负极电路,与第r负载支路的正负极相连接。
11、与现有技术相比,本技术具有如下技术效果:
12、本技术建立的一种基于负载跟踪响应的光伏组件mppt控制装置,结构设计合理,工作时,可实现通过检测装置和mppt控制器实时获取光伏组件跟踪后最大功率点对应的电压信号参考值,之后通过负载匹配控制器对光伏组件支路的切换,以及数字控制器对负载支路boost电路中mosfet切换开关的控制,可实现光伏组件的mppt控制和负载的跟踪响应,相较于现有的mppt控制装置,能通过对不同工作条件下的光伏组件支路与负载支路形成最优匹配,提高整体光伏组件系统输出功率,适用于复杂多变的大规模光伏组件。
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1.一种基于负载跟踪响应的光伏组件MPPT控制装置,其特征在于,它包括光伏组件支路(1),光伏组件支路(1)的输出端与负载切换电路(2)的输入端连接,负载切换电路(2)的输出端与负载支路Boost电路(3)的输入端连接,负载支路Boost电路(3)的输出端与负载支路(4)的输入端连接;
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,光伏组件支路(1)包括第一光伏组件支路、第二光伏组件支路,依此类推一直到第n光伏组件支路;负载切换电路(2)包括第一光伏组件负载切换电路、第二光伏组件负载切换电路,依此类推一直到第n光伏组件负载切换电路,以及第一正负极连接小母线、第二正负极连接小母线,依此类推一直到第n正负极连接小母线;负载支路Boost电路(3)包括第一负载支路Boost电路、第二负载支路Boost电路,依此类推一直到第n负载支路Boost电路;负载支路(4)设有第一负载支路、第二负载支路,依次类推一直到第n负载支路。
3.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,光伏组件支路(1)的任意第s支路,可以通过负载切换电路(2)和负载支路Boost电路(3),实现与负载支
4.根据权利要求3所述的装置,其特征在于,第s光伏组件支路的输出端与第s负载切换电路的输入端连接,第s负载切换电路包括用于与光伏组件s01连接的正负极电路,在正负极电路之间并联有电容Cs,在电容Cs的两端并联有电源端电压检测模块s02V,在正负极电路之间串联有电源端电流检测模块s02I,正极电路设有n个三极管切换开关Qs1+~Qsn+,Qs1+~Qsn+的集电极均与第s光伏组件支路正极相连接,Qs1+~Qsn+的射极分别与第一~第n连接小母线正极相连接,负极电路设有n个三极管切换开关Qs1-~Qsn-,Qs1-~Qsn-的集电极均与第s光伏组件支路负极相连接,Qs1-~Qsn-的射极分别与第一~第n连接小母线负极相连接。
5.根据权利要求3所述的装置,其特征在于,第r负载支路Boost电路的输出端与第r负载支路的输入端连接,第r负载支路Boost电路包括用于与负载Rr连接的正负极电路,在正负极电路之间并联有电容C’r,在电容C’r两端并联有负载端电压检测模块r03V,在正负极电路之间串联有二极管Dr以及负载端电流检测模块r03I,在正负极电路之间设有MOSFET切换开关Sr,Sr的栅极与数字控制器开关信号输出端连接,Sr的源极、漏极分别与第r负载电路的正极、负极连接,此时,第s光伏组件支路的正负极通过第s负载切换电路的正负极电路、第r连接小母线的正负极电路、第r负载支路Boost电路的正负极电路,与第r负载支路的正负极相连接。
...【技术特征摘要】
1.一种基于负载跟踪响应的光伏组件mppt控制装置,其特征在于,它包括光伏组件支路(1),光伏组件支路(1)的输出端与负载切换电路(2)的输入端连接,负载切换电路(2)的输出端与负载支路boost电路(3)的输入端连接,负载支路boost电路(3)的输出端与负载支路(4)的输入端连接;
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,光伏组件支路(1)包括第一光伏组件支路、第二光伏组件支路,依此类推一直到第n光伏组件支路;负载切换电路(2)包括第一光伏组件负载切换电路、第二光伏组件负载切换电路,依此类推一直到第n光伏组件负载切换电路,以及第一正负极连接小母线、第二正负极连接小母线,依此类推一直到第n正负极连接小母线;负载支路boost电路(3)包括第一负载支路boost电路、第二负载支路boost电路,依此类推一直到第n负载支路boost电路;负载支路(4)设有第一负载支路、第二负载支路,依次类推一直到第n负载支路。
3.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,光伏组件支路(1)的任意第s支路,可以通过负载切换电路(2)和负载支路boost电路(3),实现与负载支路(4)的任意第r支路匹配连接导通。
4.根据权利要求3所述的装置,其特征在于,第s光伏组件支路的输出端与第s负载切换电路的输入端连接,第s负载切...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘正树,闫海峰,姚辉,韩志成,潘婷,毛玉娇,
申请(专利权)人:三峡集团西藏能源投资有限公司,
类型:新型
国别省市:
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