专利名称：光伏发电系统中提高光电转换效率的控制方法
技术领域：
本发明涉及光伏发电系统，尤其是广告信息发布系统，具体地，涉及光伏发电系统中提高光电转换效率的控制方法。
背景技术：
在光伏转换系统中，最大功率点跟踪技术是非常重要的研究方向，为了能够在相同条件下提高光伏发电效率，人们提出了各种最大功率点跟踪(MPPT)的方法，比如爬山法、电导增量法、三点比较法、恒定电压法等。光伏电池阵列输出特性具有非线性特征，其输出电压和功率受光照强度、环境温度和负载情况影响。在一定的光照强度和环境温度下，光伏电池可以有不同的输出电压，但是只有在某一输出电压值时，光伏电池的输出功率才能达到最大值，这时光伏电池的工作点就达到了输出功率曲线的最高点，称之为最大功率点。 因此，在光伏发电系统中，要提高系统的整体效率，一个重要的途径就是实时调整光伏电池的工作点，使之始终工作在最大功率点附近，这一过程就称之为最大功率点跟踪(MPPT)。MPPT的工作原理为在一个规定的周期内，微处理器定期地主动调节PWM的占空比D，改变太阳能电池的输出电流，从而引起太阳能电池的输出电压变化，检测太阳能电池输出电压及输出电流，计算出太阳能电池阵列的输出功率，然后根据最大功率点跟踪策略寻找最大功率点的位置。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种光伏发电系统中提高光电转换效率的控制方法。根据本发明的一个方面，提供光伏发电系统中提高光电转换效率的控制方法，其特征在于，包括如下步骤
步骤A 根据当前时刻的光伏电池端的电压V (K)与电流I (K)计算出当前时刻的光伏电池端的功率P (K)；
步骤B 获得所述当前时刻的光伏电池端的功率P (K)与前一时刻的光伏电池端的功率P (K-I)之差的功率绝对值I ΔΡ| ；
步骤C:判断所述功率绝对值I Δ Ρ|是否大于第一预设值，若所述功率绝对值I Δ P 小于或者等于所述第一预设值，则接下来执行所述步骤Α;若所述功率绝对值I Δ P|大于所述第一预设值，则接下来执行步骤D ；
步骤D 判断所述功率绝对值I ΔΡ|与前一时刻的占空比调整步长a (K-I)的比值 AP|/a (K-I)是否大于第二预设值，若所述功率绝对值I Δ P|与前一时刻的占空比调整步长a (K-I)的比值I ΔΡ /a (K-I)小于或者等于所述第二预设值，则接下来执行步骤E’ ；若所述功率绝对值I ΔΡ|与前一时刻的占空比调整步长a (K-I)的比值I ΔΡ /a (K-I)大于所述第二预设值，则接下来执行步骤E ；
步骤E’ 采用自适应爬山法设定下一时刻的占空比D (K+1)，然后返回所述步骤A;步骤E 判断所述当前时刻的光伏电池端的电压V (K)是否大于最大电压阈值，若所述当前时刻的光伏电池端的电压V (K)小于或者等于所述最大电压阈值，则设置方向变量DI 为第一正值；若所述当前时刻的光伏电池端的电压V (K)大于所述最大电压阈值，则设置方向变量DI为第一负值；
步骤F:将所述功率绝对值I Δ P|与前一时刻的占空比调整步长a (K-I)的比值 AP|/a (K-I)与第一调整参数M的乘积作为当前时刻的占空比调整步长a (K);
步骤G 将所述当前时刻的占空调整步长a (K)乘以所述方向变量DI的乘积a (K)-DI 与当前时刻的占空比D (K)之和a (K) · DI+D (K)作为下一时刻的占空比D (K+1)；然后返回所述步骤A。优选地，所述第一负值的绝对值小于所述第一正值的绝对值。优选地，所述第一正值的绝对值是所述第一负值的绝对值的3飞倍。优选地，所述第一正值的绝对值是所述第一负值的绝对值的5倍。优选地，所述最大电压阈值为光伏电池两端的最大输出电压。优选地，第一调整参数M用于调整跟踪精度。本发明通过不同的步长靠近最大功率点，使得整个系统的跟踪速度加快，提高了光电转换效率。
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、 目的和优点将会变得更明显
图1示出根据本发明的流程图。
具体实施例方式具体地，如图1所述，首先执行步骤S201，根据当前时刻的光伏电池端的电压V(K) 与电流I (K)计算出当前时刻的光伏电池端的功率P (K) JPP (K) = V (K)· I (K)0然后执行步骤S202，获得所述当前时刻的光伏电池端的功率P (K)与前一时刻的光伏电池端的功率P (K-I)之差的功率绝对值I ΔΡ|，即ι Δ Pl = IP (K)" P (K-I) I。然后执行步骤S203，判断所述功率绝对值I Δ Ρ|是否大于第一预设值，若所述功率绝对值ι Δ Ρ|小于或者等于所述第一预设值，则接下来执行所述步骤S201 ；若所述功率绝对值ι Δ Ρ|大于所述第一预设值，则接下来执行步骤S204。通过执行所述步骤S204，判断所述功率绝对值I ΔΡ|与前一时刻的占空比调整步长a (K-I)的比值I ΔΡ /a (K-I)是否大于第二预设值，若所述功率绝对值| ΔΡ|与前一时刻的占空比调整步长a (K-I)的比值I AP|/a (K-I)小于或者等于所述第二预设值， 则接下来执行步骤S205 ；若所述功率绝对值I ΔΡ|与前一时刻的占空比调整步长a(K-l) 的比值I ΔΡ /a (K-I)大于所述第二预设值，则接下来执行步骤S206。通过执行步骤S206，判断所述当前时刻的光伏电池端的电压V (K)是否大于最大电压阈值，若所述当前时刻的光伏电池端的电压V (K)小于或者等于所述最大电压阈值，则通过执行步骤S207设置方向变量DI为第一正值；若所述当前时刻的光伏电池端的电压V (K)大于所述最大电压阈值，则通过执行所述步骤S208设置方向变量DI为第一负值。
然后执行步骤S209，将所述功率绝对值I Δ P|与前一时刻的占空比调整步长a (K-I)的比值I AP|/a (K-I)与第一调整参数M的乘积作为当前时刻的占空比调整步长a (K);即 a (K) =M ‘ I AP|/a (K-I)0然后执行步骤S210，将所述当前时刻的占空调整步长a (K)乘以所述方向变量DI 的乘积a (K)· DI与当前时刻的占空比D (K)之和a (K) · DI+D (K)作为下一时刻的占空比 D (Κ+l);即 D (K+1)= a (K)· DI+D (K)。然后返回所述步骤 S201。在本实施例的一个优选例中，所述第一负值的绝对值小于所述第一正值的绝对值，进一步优选地，所述第一正值的绝对值是所述第一负值的绝对值的3飞倍，更进一步优选地，所述第一正值的绝对值是所述第一负值的绝对值的5倍。优选地，所述最大电压阈值为光伏电池两端的最大输出电压。优选地，第一调整参数M用于调整跟踪精度。以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
权利要求
1.一种光伏发电系统中提高光电转换效率的控制方法，其特征在于，包括如下步骤 步骤A 根据当前时刻的光伏电池端的电压V (K)与电流I (K)计算出当前时刻的光伏电池端的功率P (K)；步骤B 获得所述当前时刻的光伏电池端的功率P (K)与前一时刻的光伏电池端的功率P (K-I)之差的功率绝对值I ΔΡ| ；步骤C:判断所述功率绝对值I Δ Ρ|是否大于第一预设值，若所述功率绝对值I Δ P 小于或者等于所述第一预设值，则接下来执行所述步骤Α;若所述功率绝对值I Δ P|大于所述第一预设值，则接下来执行步骤D ；步骤D 判断所述功率绝对值I ΔΡ|与前一时刻的占空比调整步长a (K-I)的比值 AP|/a (K-I)是否大于第二预设值，若所述功率绝对值I Δ P|与前一时刻的占空比调整步长a (K-I)的比值I ΔΡ /a (K-I)小于或者等于所述第二预设值，则接下来执行步骤E’ ；若所述功率绝对值I ΔΡ|与前一时刻的占空比调整步长a (K-I)的比值I ΔΡ /a (K-I)大于所述第二预设值，则接下来执行步骤E ；步骤E’ 采用自适应爬山法设定下一时刻的占空比D (K+1)，然后返回所述步骤A; 步骤E 判断所述当前时刻的光伏电池端的电压V (K)是否大于最大电压阈值，若所述当前时刻的光伏电池端的电压V (K)小于或者等于所述最大电压阈值，则设置方向变量DI 为第一正值；若所述当前时刻的光伏电池端的电压V (K)大于所述最大电压阈值，则设置方向变量DI为第一负值；步骤F:将所述功率绝对值I ΔΡ|与前一时刻的占空比调整步长a (K-I)的比值 AP|/a (K-I)与第一调整参数M的乘积作为当前时刻的占空比调整步长a (K)；步骤G 将所述当前时刻的占空调整步长a (K)乘以所述方向变量DI的乘积a (K)-DI 与当前时刻的占空比D (K)之和a (K) · DI+D (K)作为下一时刻的占空比D (K+1)；然后返回所述步骤A。
2.根据权利要求1所述的光伏发电系统中提高光电转换效率的控制方法，其特征在于，所述第一负值的绝对值小于所述第一正值的绝对值。
3.根据权利要求2所述的光伏发电系统中提高光电转换效率的控制方法，其特征在于，所述第一正值的绝对值是所述第一负值的绝对值的3飞倍。
4.根据权利要求3所述的光伏发电系统中提高光电转换效率的控制方法，其特征在于，所述第一正值的绝对值是所述第一负值的绝对值的5倍。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的光伏发电系统中提高光电转换效率的控制方法，其特征在于，所述最大电压阈值为光伏电池两端的最大输出电压。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的光伏发电系统中提高光电转换效率的控制方法，其特征在于，第一调整参数M用于调整跟踪精度。
7.根据权利要求5所述的光伏发电系统中提高光电转换效率的控制方法，其特征在于，第一调整参数M用于调整跟踪精度。
全文摘要
本发明提供光伏发电系统中提高光电转换效率的控制方法包括，主要步骤获得所述当前时刻的光伏电池端的功率P(K)与前一时刻的光伏电池端的功率P(K-1)之差的功率绝对值|△P|，判断所述功率绝对值|△P|与前一时刻的占空比调整步长a(K-1)的比值|△P|/a(K-1)是否大于第二预设值，将所述功率绝对值|△P|与前一时刻的占空比调整步长a(K-1)的比值|△P|/a(K-1)与第一调整参数M的乘积作为当前时刻的占空比调整步长a(K)。本发明通过不同的步长靠近最大功率点，使得整个系统的跟踪速度加快，提高了光电转换效率。
文档编号H02N6/00GK102255573SQ201110205449
公开日2011年11月23日 申请日期2011年7月21日 优先权日2011年7月21日
发明者严锦春, 钱腾达, 顾锡淼 申请人:优太太阳能科技(上海)有限公司