本发明专利技术提供了一种风光互补发电系统最大功率跟踪控制方法，结合扰动观察法和二次插值法计算风光互补发电系统的最大功率，其特点是：(1)扰动观察法测量参数少，结构简单，通过不断扰动趋于系统的最大功率点；(2)二次插值法通过拟合二次曲线得出光伏发电的最大功率点电压以及风力发电的最大功率点转速；（3）本专利将两种方法进行结合可以避免扰动观察法震荡所产生的功率损失，扬长避短，可以快速精确的找到最大功率点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及风光互补发电系统，特别涉及。
技术介绍
风光互补发电系统受到光照、温度、风速及方向的影响很大，在某一外界环境条件下对应着相应的最大功率点。因此，需进行最大功率跟踪控制来提高系统的发电效率。目 前较为常用的最大功率点跟踪算法之一是扰动观察法，该方法与叶尖速比、增量电导和功率反馈等方法相比，测量参数少，结构简单。其算法原理是通过扰动前后功率的变化量进行扰动方向的判断，先赋予一个输出电压信号，再进行功率测量，若功率变化量大于零，则表不扰动方向正确，可向同一方向继续扰动；若功率变化量小于零，则向反方向扰动。该算法的缺点是跟踪精度、速度与跟踪步长以及初始值的选取密切相关，若跟踪步长太小，当外界环境变化较快时其跟踪速度缓慢；若跟踪步长太大，当到达最大功率点附近时，会加大震荡从而损失较多功率，有时在运行中发生程序控制失序，出现“误判”现象。鉴于以上缺陷，实有必要提供一种改进的风光互补发电系统最大功率跟踪控制方法。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供，避免扰动观察法震荡所产生的功率损失，更精确的跟踪到系统的最大功率点。为解决以上技术问题，本专利技术采用以下技术方案，包括以下步骤(I)给定太阳能发电系统的步长A U与初始电压U0和初始电流Itl及风力发电系统的步长A W与初始转速W，然后测量风光互补发电系统的电压U1和电流I1或者风力发电系统的转速Q1，采用扰动观察法搜索风光互补发电系统的最大功率点电压或风力发电系统的转速，如果该电压与前一周期的最大功率点电压的差值小于S或者该转速与前一周期的最大转速的差值小于S，则停止搜索；(2)在步骤(I)的搜索结果中选取最大功率点附近的三个点电压U/、U2’和U/或者三个点转速《/，《2’，《/，然后判断权利要求1.，其特征在于包括以下步骤 (1)给定太阳能发电系统的步长ΛU与初始电压U0和初始电流Itl及风カ发电系统的步长Λ ω与初始转速ω，然后测量风光互补发电系统的电压U1和电流I1或者风力发电系统的转速Q1，采用扰动观察法搜索风光互补发电系统的最大功率点电压或风カ发电系统的最大功率点转速，如果该电压与前一周期的最大功率点电压的差值小于S或者该转速与前一周期的最大功率点转速的差值小于S，则停止捜索； (2)在步骤(I)的搜索结果中选取最大功率点附近的三个点电压U/、U2’和U3，或者三个点转速 /，ω2’，ω3’，然后判断(",’ > (I, ’ > IJ...，)& 1\ ' > Ρ'Ι\' > ハ’) 1ムJ21 23或夫 > CO1, > ω/) & (ノ)2，> /V,/V > /V) (U., ■' < υ, ’ < υ ノ)& (P, ’ > ι\，. p2’ > !)ハ UV < < <> IYJV >へ，、)是否成立，其中，分别为最大功率点附近的三个点电压U/、U2’、U3’或者三个点转速ω/，ω2’，ω/所对应的功率值，如果成立，则求出二次插值法图像的系数a，b，C，如果不成立，则令U3，=U2’，V =U/，P3, =P/，P2，=P/，或者令ω/ =ω2，，ω2，=ω/，Ρ3，=Ρ2’，Ρ2’ =P/，然后则求出二次插值法图像的系数a, b, c,其中， 对于太阳能发电系统，二次插值多项式的函数一般式为L(U) = aU2+bU+c，其中， _P19_ _P _ _P/ _ (U1,-U1W1,-U;) (U2'-U1W2'-IL) (U:-U1W::-U2^) b f(v+ひ/) ,w/+ひ/) , mu/+u2f) (U1,-U2W1,-U/) (LhJ-UlW2，-U/)(ひ/-ひ/)(ひ3，-ひ2，)一if Uぐひ,，——P1' U1' ひ/一一P U1' 人，— (ひパ—CVXiV —CZ3’} (U2'-U1W2'-U；) (Li/-U1W/-U/)5 对于风カ发电系统，二次差值多项式的函数一般式为L ( ω ) = a ω 2+b ω +c，其中， — /；'/VPO, —--1---h-(O)i -ω- ')( ο, -oh ) (ω,' - Co,1 }(ακ - ο.), ) (ω, -- ω,) /, \ω2 τ + ο,') + P1'(ω/ + ω-.') i P3\ο),' + O1') (ολ — οχ )( ο, —Co' ) (CO-, — )' )(ο.)2 ~(0^ ) (co-f — CO1 )(<w; — 2，) 一/；' ω jo^ _ _ IV co ω'，_ + —ベ’供，ω2，_ {ω,7- ω2 'Ycoi，- co- ’)(ω2，— Coi '){a)2' — coy ’)( υ,，- ο\')( /- ω2;) (3)根据公式Uref= -2a/b或者ωΜ = -2a/b计算二次插值法得到的最大功率点电压或转速； (4)t时间后，判断比较Urrf-Um< δ ^ Qref-Qm < δ是否成立，如果成立，则输出风光互补发电系统的最大功率点Uref或者转速ω ref,如果不成立，重复步骤(I)至步骤(4)直至Uref-Um < δ或者COref-COm < δ成立，其中，Um和分别为扰动观察法得到的最大功率点电压和转速。2.如权利要求I所述的风光互补发电系统最大功率跟踪控制方法，其特征在于所述采用扰动观察法搜索风光互补发电系统的最大功率电压的方法包括以下步骤 (a)对于太阳能发电系统计算P1和P2jP1=U1X I”P2=U2X I1,U2KU1+ Λ U)，其中，P1为测量的电压U1所对应的功率值；对于风力发电系统计算Pfkco Ap2=Icco23, ω2= ( Q1+ Δ ω )，k=4AX P XCtX π 3XR3,其中，A为风カ发电的扇叶面积，P为空气密度，Ct为风能利用率，R为风轮半径，其中，P1为测量的转速O1所对应的功率值； (b)判断P2和P1的关系，如果P1> P2，且U1 > U2，或者P1 < P2，且U1 < U2或者P1 >P2，且CO1 > ω2，或者P1 < P2，且CO1 < ω2，则最大功率点电压Um = U2+Λ U，最大功率点转速 Qm= ω2+Δ ω，如果 P1 > P2，且 U1 < U2，或者 P1 < P2，且 U1 > U2，或者 P1 > P2，且 O1< ω2，或者P1 < P2，且CO1 > ω2，则最大功率点电压Um = U2-Λ U，最大功率点转速GJm =ω ω0- Λ ω 0全文摘要本专利技术提供了，结合扰动观察法和二次插值法计算风光互补发电系统的最大功率，其特点是(1)扰动观察法测量参数少，结构简单，通过不断扰动趋于系统的最大功率点；(2)二次插值法通过拟合二次曲线得出光伏发电的最大功率点电压以及风力发电的最大功率点转速；(3)本专利将两种方法进行结合可以避免扰动观察法震荡所产生的功率损失，扬长避短，可以快速精确的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种风光互补发电系统最大功率跟踪控制方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）给定太阳能发电系统的步长△U与初始电压U0和初始电流I0及风力发电系统的步长△ω与初始转速ω，然后测量风光互补发电系统的电压U1和电流I1或者风力发电系统的转速ω1，采用扰动观察法搜索风光互补发电系统的最大功率点电压或风力发电系统的最大功率点转速，如果该电压与前一周期的最大功率点电压的差值小于δ或者该转速与前一周期的最大功率点转速的差值小于δ，则停止搜索；（2）在步骤（1）的搜索结果中选取最大功率点附近的三个点电压U1’、U2’和U3’或者三个点转速ω1’，ω2’，ω3’，然后判断或者是否成立，其中，P1’、P2’、P3’分别为最大功率点附近的三个点电压U1’、U2’、U3’或者三个点转速ω1’，ω2’，ω3’所对应的功率值，如果成立，则求出二次插值法图像的系数a，b，c，如果不成立，则令U3’=U2’，U2’=U1’，P3’=P2’，P2’=P1’，或者令ω3’=ω2’，ω2’=ω1’，P3’=P2’，P2’=P1’，然后则求出二次插值法图像的系数a，b，c，其中，对于太阳能发电系统，二次插值多项式的函数一般式为：L(U)＝aU2+bU+c，其中，a=P1,(U1,-U2,)(U1,-U3,)+P2,(U2,-U1,)(U2,-U3,)+P3,(U3,-U1,)(U3,-U2,)b=P1,(U2,+U3,)(U1,-U2,)(U1,-U3,)+P2,(U1,+U3,)(U2,-U1,)(U2,-U3,)+P3,(U1,+U2,)(U3,-U1,)(U3,-U2,)c=P1,U2,U3,(U1,-U2,)(U1,-U3,)+P2,U1,U3,(U2,-U1,)(U2,-U3,)+P3,U1,U2,(U3,-U1,)(U3,-U2,);对于风力发电系统，二次差值多项式的函数一般式为：L(ω)＝aω2+bω+c，其中，a=P1,(ω1,-ω2,)(ω1,-ω3,)+P2,(ω2,-ω1,)(ω2,-ω3,)+P3,(ω3,-ω1,)(ω3,-ω2,)b=P1,(ω2,+ω3,)(ω1,-ω2,)(ω1,-ω3,)+P2,(ω1,+ω3,)(ω2,-ω1,)(ω2,-ω3,)+P3,(ω1,+ω2,)(ω3,-ω1,)(ω3,-ω2,)c=P1,ω2,ω3,(ω1,-ω2,)(ω1,-ω3,)+P2,ω1,ω3,(ω2,-ω1,)(ω2,-ω3,)+P3,ω1,ω2,(ω3,-ω1,)(ω3,-ω2,)（3）根据公式Uref＝？2a/b或者ωref＝？2a/b计算二次插值法得到的最大功率点电压或转速；（4）t时间后，判断比较Uref？Um＜δ或ωref？ωm＜δ是否成立，如果成立，则输出风光互补发电系统的最大功率点Uref或者转速ωref，如果不成立，重复步骤（1）至步骤（4）直至Uref？Um＜δ或者ωref？ωm＜δ成立，其中，Um和ωm分别为扰动观察法得到的最大功率点电压和转速。FDA00001914679000011.jpg,FDA00001914679000012.jpg...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张秀霞，张丽霞，刘婷，娄秀丽，刘芳，高岳林，马行，
申请(专利权)人：北方民族大学，
类型：发明
国别省市：
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