阅读说明：本技术 一种动态mppt控制方法 (Dynamic MPPT control method ) 是由 李金荣 蒋峰 方刚 黄敏 卢进军 于 2021-08-09 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种动态MPPT控制方法,用于在光照强度变化速度超过设定的速度阈值时控制光伏面板实现MPPT,该动态MPPT控制方法为：在进行动态MPPT控制时,检测光伏面板的发电功率,根据光伏面板的发电功率的变化而调整光伏面板的输出电压,从而实现MPPT。当光伏面板的发电功率变大时,向右调整光伏面板的输出电压；当光伏面板的发电功率减小时,向左调整光伏面板的输出电压。采用变步长策略调整光伏面板的输出电压。调整光伏面板的输出电压时采用的步长随光照强度变化速度的降低而减小、随光照强度变化速度的升高而增大。本发明能够在光照强度快速变化时实现光伏面板的MPPT,从而解决动态MPPT效率偏低的问题。(The invention relates to a dynamic MPPT control method, which is used for controlling a photovoltaic panel to realize MPPT when the change speed of illumination intensity exceeds a set speed threshold, and comprises the following steps: during dynamic MPPT control, the generated power of the photovoltaic panel is detected, and the output voltage of the photovoltaic panel is adjusted according to the change of the generated power of the photovoltaic panel, so that MPPT is realized. When the power generation power of the photovoltaic panel becomes large, the output voltage of the photovoltaic panel is adjusted rightwards; when the generated power of the photovoltaic panel decreases, the output voltage of the photovoltaic panel is adjusted leftward. And adjusting the output voltage of the photovoltaic panel by adopting a variable step strategy. The step length adopted when the output voltage of the photovoltaic panel is adjusted is reduced along with the reduction of the change speed of the illumination intensity and is increased along with the increase of the change speed of the illumination intensity. The invention can realize the MPPT of the photovoltaic panel when the illumination intensity is changed rapidly, thereby solving the problem of low dynamic MPPT efficiency.)

一种动态MPPT控制方法

技术领域

本发明属于新能源发电技术领域，具体涉及一种动态MPPT控制方法。

背景技术

在光伏发电系统中，采用最大功率点追踪（MPPT）技术来解决光伏发电效率过低的问题。

在目前常用的MPPT控制方法中，三点法也称滞环比较法，是在扰动观察法的基础上提出来的一种跟踪方法，其基本原理为：设定当前的工作电压点为基准点B，点A为在点B的基础上减少ΔU的工作电压点，点C为在点B的基础上增加ΔU工作电压点。引入状态变量M，若C点的功率大于或者等于B点的功率，则M为正，否则为负；如果A点功率小于B点功率，则M为正，否则为负。当M有两个正是增加输出电压，当M有两个负时则减少输出电压，当M为零时则输出电压不变，此时视B点为最大功率点。

图1所示最大功率点附件可能出现的情况，此时当光强发生突变时，会出现图1中下半部分的排列方式，现有技术中对于此情况，采用不移动电压工作点、等光照稳定后再追踪的方案。

通过以上分析可知，现有技术在在光照快速变化时不移动电压工作点，但这也引起了新的问题，在光照快速变化时其实际MPPT电压点会导致以下两个问题：

（1）当光照快速增强时，其MPPT电压点应在光照增强的初始阶段快速右移，实际电压工作点相对MPPT电压点向左偏并处于一直左偏的状态；

（2）当光照快速减弱时，其MPPT电压点应逐步左移并随着光照减弱至低功率工况时快速左移，实际电压工作点在光照减弱时会相对MPPT电压点右偏。

由此可见，采用现有三点式追踪MPPT在动态MPPT的条件下，即光照快速增强或者减弱的时候会存在以下问题：

（1）当光照快速增强时，实际电压工作点会相对MPPT电压点左偏；

（2）当光照快速减弱时，实际电压工作点会相对MPPT电压点右偏；

（3）随着光照增强或者减弱的速率的变大，会影响动态MPPT效率，动态MPPT效率随着光照变化速率的增大而减小。尤其光照减弱至低功率工况时，或者从低功率工况光照增强至一个相对较高的功率时，对动态MPPT效率的影响尤其明显。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于在光照强度快速变化时进行MPPT以提高光伏发电效率的动态MPPT控制方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种动态MPPT控制方法，用于在光照强度变化速度超过设定的速度阈值时控制光伏面板实现MPPT，所述动态MPPT控制方法为：在进行动态MPPT控制时，检测光伏面板的发电功率，根据所述光伏面板的发电功率的变化而调整所述光伏面板的输出电压，从而实现MPPT。

当所述光伏面板的发电功率变大时，向右调整所述光伏面板的输出电压；当所述光伏面板的发电功率减小时，向左调整所述光伏面板的输出电压。

采用变步长策略调整所述光伏面板的输出电压。

调整所述光伏面板的输出电压时采用的步长随光照强度变化速度的降低而减小、随光照强度变化速度的升高而增大。

根据相邻两个MPPT周期中所述光伏面板的发电功率的差值判断是否满足进入动态MPPT的条件，若满足，则进行动态MPPT控制。

当相邻两个MPPT周期中所述光伏面板的发电功率的差值大于设定的功率阈值时，满足进入动态MPPT的条件。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明能够在光照强度快速变化时实现光伏面板的MPPT，从而解决动态MPPT效率偏低的问题。

附图说明

附图1为采用三点法时，最大功率点附件可能出现的情况示意图。

附图2为光照强度变化时对应的光伏发电功率变化曲线。

具体实施方式

下面结合附图所示的实施例对本发明作进一步描述。

实施例一：光照在快速增强或者减弱时，光伏面板MPPT对应的功率是匀速变化的，在此基础上基于三点法，当光照强度逐步增强时，如附图2所示，必然引起功率差值的变化，由于功率变化理论上是匀速的，在MPPT附近功率变化差值接近不变，偏左偏右的话差值都是朝着相反的趋势在变化，以此对电压工作点进行动态调整使其稳定在MPPT附近。

基于上述原理，针对光照强度快速变化时的动态MPPT提供一种可行的方法如下：

一种动态MPPT控制方法，用于在光照强度变化速度超过设定的速度阈值时（即在光照强度快速变化时）控制光伏面板实现MPPT，该动态MPPT控制方法为：在进行动态MPPT控制时，检测光伏面板的发电功率，根据光伏面板的发电功率的变化而调整光伏面板的输出电压，从而实现MPPT。

在实施上述方法时，首先要区分静态MPPT和动态MPPT。可以根据相邻两个MPPT周期中光伏面板的发电功率的差值判断是否满足进入动态MPPT的条件，若满足，则进行动态MPPT控制。当相邻两个MPPT周期中光伏面板的发电功率的差值大于设定的功率阈值时，满足进入动态MPPT的条件。

进行动态MPPT控制时，采用专用的判断逻辑动态调节MPPT使其工作电压稳定在MPPT附近。当光伏面板的发电功率变大时，向右调整光伏面板的输出电压，即增大光伏面板的输出电压；当光伏面板的发电功率减小时，向左调整光伏面板的输出电压，即减小光伏面板的输出电压。这里根据判断出光伏面板的发电功率变大或减小的次数来决定对光伏面板的输出电压的调整量ΔU，即随着判断出光伏面板的发电功率变大或减小的次数的逐渐增加，则每次对光伏面板的输出电压的调整量ΔU也随之增加。

在调整光伏面板的输出电压时，从低功率工况光照增强或者减弱时，存在不同的变化速度，为了能够更好的追踪到MPPT，采用变步长策略调整光伏面板的输出电压才能达到更好的效果。调整光伏面板的输出电压时采用的步长随光照强度变化速度的降低而减小、随光照强度变化速度的升高而增大。当光照强度变化速度达到一定限值时，则直接采用最大步长。

现有技术不能很好的满足在光照快速增强或者减弱的条件下追踪MPPT，使动态MPPT效率偏低。本方案针对动态MPPT做特定判断区分动态MPPT和静态MPPT，并针对性的根据功率变化对电压工作点做出调整可很好的解决动态MPPT效率偏低的问题。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。