【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水泵控制，更具体地说，它涉及一种功率利用率最大化跟踪方法、装置、介质及计算机设备。
技术介绍
1、太阳能板的最大功率点的输出电压不是恒定的，而是会随着环境条件(如光照强度、温度等)而变化。太阳能板的输出功率取决于其输出电压和输出电流的乘积。在太阳能板的伏安特性曲线上，存在一个点(最大功率点，mpp)，此时输出功率达到最大值。在一些简单的太阳能系统中，可能会使用近似的固定电压值(例如，接近最大功率点电压的值)来操作太阳能板。
2、许多农田特别是偏远地区，缺乏可靠的电力供应，传统柴油机驱动的水泵运行成本高且污染环境。使用光伏供电，白天高效运行，与农业用水需求(通常集中在白天)高度匹配。草原、沙漠化地区和放牧区域通常电网难以覆盖，牲畜用水需求旺盛且持续。
3、目前的变频水泵系统通常采用固定频率或有限的调节策略，无法根据太阳能光伏板的实际输出功率实时调整自身的运行频率。这种设计在太阳能光伏板输出功率波动较大时(如光照强度变化、环境温度波动等)，难以动态匹配光伏板的最佳功率输出点，导致系统无法充分利用光伏板产生的电能。此外，由于变频水泵的频率调整未与光伏板的最大功率点跟踪(mppt)策略有效结合，系统整体运行效率降低，光伏发电的多余能量常因未被合理利用而白白浪费，严重制约了光伏水泵系统的能源利用率和经济性。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种功率利用率最大化跟踪方法、装置、介质及计算机设备，以克服现有的水泵存在的难以动
2、本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种功率利用率最大化跟踪方法，包括：
3、计算水泵运行在第一运行频率f1的时候对应的第一运行功率pk-1；
4、响应于光伏板最大功率点对应的目标指令电压u1以及水泵的第一运行频率f1，计算用于控制水泵的工作频率的实际指令电压u2；
5、基于所述实际指令电压u2，调整所述水泵的运行频率，得到水泵的第二运行频率f2；
6、计算所述水泵运行在所述第二运行频率f2的时候对应的第二运行功率pk；
7、比较所述第一运行功率pk-1和所述第二运行功率pk，基于比较结果按照预定的步进电压值更新所述目标指令电压u1，以调整所述水泵的功率。
8、在一个实施例中，所述响应于光伏板最大功率点对应的目标指令电压u1以及水泵的第一运行频率f1，计算用于控制水泵的工作频率的实际指令电压u2，具体包括：
9、u2＝u1*k1+u1*k2*f1/fn；
10、其中，fn表示水泵的额定运行频率，k1表示第一比例系数，k2表示第二比例系数，且k1、k2满足k1+k2＝1。
11、在一个实施例中，所述基于所述实际指令电压u2，调整所述水泵的运行频率，得到水泵的第二运行频率f2，具体包括：
12、f2＝kpδu+ki∫δudt；
13、其中，kp为比例增益参数，ki为积分增益参数，δu具体为水泵实际运行电压与实际指令电压u2的差值。
14、在一个实施例中，第一比例系数k1＝0.7，第二比例系数k2＝0.3；或者第一比例系数k1＝0.6，第二比例系数k2＝0.4。
15、在一个实施例中，在所述第一运行频率f1＝0的情况下，所述目标指令电压u1具体为：
16、u1＝u0*k3；
17、其中，k3为电压调节系数，u0为光伏板最大功率点对应的开路电压。
18、在一个实施例中，所述计算所述水泵运行在所述第二运行频率f2的时候对应的第二运行功率pk，具体包括：
19、
20、其中，表示三相电中线电压与相电压关系系数；为功率因数；uuv为水泵的实际运行电压；iuv表示水泵的实际运行电流。
21、在一个实施例中，所述比较所述第一运行功率pk-1和所述第二运行功率pk，基于比较结果按照预定的步进电压值更新所述目标指令电压u1，以调整所述水泵的功率，具体包括：
22、在所述第二运行功率pk大于所述第一运行功率pk-1的情况下，控制所述目标指令电压u1调整步进电压值的方法与上一循环相同；
23、在所述第二运行功率pk小于所述第一运行功率pk-1的情况下，控制所述目标指令电压u1调整步进电压值的方法与上一循环相反。
24、一种功率利用率最大化跟踪装置，包括：
25、第一功率计算单元，用于计算水泵运行在第一运行频率f1的时候对应的第一运行功率pk-1；
26、指令电压计算单元，用于响应于光伏板最大功率点对应的目标指令电压u1以及水泵的第一运行频率f1，计算用于控制水泵的工作频率的实际指令电压u2；
27、运行频率调整单元，用于基于所述实际指令电压u2，调整所述水泵的运行频率，得到水泵的第二运行频率f2；
28、第二功率计算单元，用于计算所述水泵运行在所述第二运行频率f2的时候对应的第二运行功率pk；
29、指令电压更新单元，用于比较所述第一运行功率pk-1和所述第二运行功率pk，基于比较结果按照预定的步进电压值更新所述目标指令电压u1，以调整所述水泵的功率。
30、一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的方法的步骤。
31、一种计算机设备,包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的方法的步骤。
32、综上所述，本专利技术具有以下有益效果：一种功率利用率最大化跟踪方法，包括：计算水泵运行在第一运行频率f1的时候对应的第一运行功率pk-1；响应于光伏板最大功率点对应的目标指令电压u1以及水泵的第一运行频率f1，计算用于控制水泵的工作频率的实际指令电压u2；基于所述实际指令电压u2，调整所述水泵的运行频率，得到水泵的第二运行频率f2；计算所述水泵运行在所述第二运行频率f2的时候对应的第二运行功率pk；比较所述第一运行功率pk-1和所述第二运行功率pk，基于比较结果按照预定的步进电压值更新所述目标指令电压u1，以调整所述水泵的功率；采用本专利技术的方法，通过动态调整水泵的运行频率，使其与太阳能光伏板的最大功率点输出相匹配，显著提高光伏电能的利用率。其采用闭环控制机制，实时计算和优化功率输出，具备自适应环境变化的能力，确保系统高效、稳定运行。方案设计简洁，兼具通用性和可扩展性，适用于多种应用场景，同时降低能量浪费，实现节能环保目标。
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1.一种功率利用率最大化跟踪方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种功率利用率最大化跟踪方法，其特征在于，所述响应于光伏板最大功率点对应的目标指令电压U1以及水泵的第一运行频率F1，计算用于控制水泵的工作频率的实际指令电压U2，具体包括：
3.根据权利要求2所述的一种功率利用率最大化跟踪方法，其特征在于，所述基于所述实际指令电压U2，调整所述水泵的运行频率，得到水泵的第二运行频率F2，具体包括：
4.根据权利要求3所述的一种功率利用率最大化跟踪方法，其特征在于，第一比例系数k1＝0.7，第二比例系数k2＝0.3；或者第一比例系数k1＝0.6，第二比例系数k2＝0.4。
5.根据权利要求3所述的一种功率利用率最大化跟踪方法，其特征在于，在所述第一运行频率F1＝0的情况下，所述目标指令电压U1具体为：
6.根据权利要求1所述的一种功率利用率最大化跟踪方法，其特征在于，所述计算所述水泵运行在所述第二运行频率F2的时候对应的第二运行功率Pk，具体包括：
7.根据权利要求1所述的一种功率利用率最大化跟踪方
8.一种功率利用率最大化跟踪装置，其特征在于，所述装置包括：
9.一种计算机可读存储介质，其上储存有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1-7中任意一项所述的功率利用率最大化跟踪方法。
10.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-7中任意一项所述的功率利用率最大化跟踪方法。
...【技术特征摘要】
1.一种功率利用率最大化跟踪方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种功率利用率最大化跟踪方法，其特征在于，所述响应于光伏板最大功率点对应的目标指令电压u1以及水泵的第一运行频率f1，计算用于控制水泵的工作频率的实际指令电压u2，具体包括：
3.根据权利要求2所述的一种功率利用率最大化跟踪方法，其特征在于，所述基于所述实际指令电压u2，调整所述水泵的运行频率，得到水泵的第二运行频率f2，具体包括：
4.根据权利要求3所述的一种功率利用率最大化跟踪方法，其特征在于，第一比例系数k1＝0.7，第二比例系数k2＝0.3；或者第一比例系数k1＝0.6，第二比例系数k2＝0.4。
5.根据权利要求3所述的一种功率利用率最大化跟踪方法，其特征在于，在所述第一运行频率f1＝0的情况下，所述目标指令电压u1具体为：
6.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：祝大芬，郑海生，刘彩新，卢周峰，
申请(专利权)人：广州市百福电气设备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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