基于直流母線電壓控制的最大功率跟蹤方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于直流母線電壓控制的最大功率跟蹤方法，包括步驟：實(shí)時(shí)檢測逆變器直流母線電壓Udc和直流輸入電流Idc，計(jì)算得到實(shí)時(shí)輸入功率Pdc；對直流母線電壓Udc的給定值Udc_ref進(jìn)行擾動，將Udc和Udc_ref的差值經(jīng)PI調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)后作為逆變器電流控制的給定輸入值Iref(t)；逆變器按照給定輸入值Iref(t)對輸出電流進(jìn)行PI調(diào)節(jié)，使輸出的有功電流值Id=Iref(t)；計(jì)算經(jīng)過該次擾動后逆變器輸入功率Pdc的變化情況，得到逆變器輸入功率為最大時(shí)應(yīng)有的直流母線電壓值。本發(fā)明用于大功率光伏逆變器的最大功率跟蹤，在PV陣列輸入曲線改變的情況下，能使逆變器更迅速和準(zhǔn)確地找到新的最大功率點(diǎn)，保持高效和穩(wěn)定的輸出。
【專利說明】基于直流母線電壓控制的最大功率跟蹤方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光伏逆變器控制領(lǐng)域，尤其涉及基于直流母線電壓控制的最大功率跟蹤方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在大功率光伏逆變器應(yīng)用場合中，逆變器工作時(shí)的功率輸出須滿足PV陣列的功率曲線。而電壓逆變器直流輸入多為PV陣列直接輸入，沒有DC/DC部分，為了使光伏逆變器在正常運(yùn)行的過程中能高效、穩(wěn)定地輸出盡可能接近PV陣列最大輸出能力的功率，需要采用合適的最大功率跟蹤方法對逆變器的輸出進(jìn)行控制。
[0003]但是，由于PV陣列的輸入變化頻繁，最大功率跟蹤不僅需要能在穩(wěn)定運(yùn)行情況下找到逆變器的最大輸出點(diǎn)，更需要對PV陣列輸入的變化及時(shí)響應(yīng)。而主要導(dǎo)致PV陣列輸入功率曲線變化的原因有:光照正常增強(qiáng)或減弱；云層遮擋或雷雨天氣等導(dǎo)致光照迅速減弱或增強(qiáng)；PV板上灰塵堆積；PV板所在環(huán)境溫度變化。
[0004]因此，PV陣列輸入功率曲線變化要求逆變器能快速反應(yīng)并隨時(shí)保持在最大功率點(diǎn)處運(yùn)行，否則逆變器的輸出效率會受到影響，甚至因?yàn)楣β庶c(diǎn)計(jì)算錯(cuò)誤導(dǎo)致逆變器直流母線電壓崩潰，徹底失去正常運(yùn)行的能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種基于直流母線電壓控制的最大功率跟蹤方法，用于大功率光伏逆變器的最大功率跟蹤，在PV陣列輸入曲線改變的情況下，能使逆變器更迅速和準(zhǔn)確地找到新的最大功率點(diǎn)，保持高效和穩(wěn)定的輸出。
[0006]實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是:
[0007]一種基于直流母線電壓控制的最大功率跟蹤方法，包括步驟:
[0008]步驟1，實(shí)時(shí)檢測逆變器直流母線電壓Udc和直流輸入電流Id。，計(jì)算得到實(shí)時(shí)輸入功率Pd。；
[0009]步驟2，對直流母線電壓Udc的給定值Udc ref進(jìn)行擾動，將Udc和Udc ref的差值經(jīng)PI調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)后作為逆變器電流控制的給定輸入值iMf(t)；
[0010]步驟3，逆變器按照給定輸入值Iref (t)對輸出電流進(jìn)行PI調(diào)節(jié)，使輸出的有功電流值Id=Iraf⑴；
[0011]步驟4，計(jì)算經(jīng)過該次擾動后逆變器輸入功率Pd。的變化情況，若Pd。增大，則再次對Udcref進(jìn)行相同方向的擾動，若Pd。減小，則對Udcref進(jìn)行相反方向的擾動，最終得到逆變器輸入功率為最大時(shí)應(yīng)有的直流母線電壓值。
[0012]進(jìn)一步地，所述步驟4中，選擇適當(dāng)?shù)腜I調(diào)節(jié)器調(diào)整因子，使得直流母線電壓Ud。跟上Udc ref的變化，即認(rèn)為Udc=Ud。—;利用每個(gè)功率調(diào)整周期對Udc ref的擾動，達(dá)到對Udc的擾動，從而判斷出當(dāng)前運(yùn)行情況下Udc的增減對逆變器輸入功率Pd。的影響。
[0013]進(jìn)一步地，所述步驟2中，所述給定輸入值Iref (t)通過如下公式計(jì)算得到:[0014]
【權(quán)利要求】
1.一種基于直流母線電壓控制的最大功率跟蹤方法，其特征在于，包括步驟: 步驟1，實(shí)時(shí)檢測逆變器直流母線電壓Udc和直流輸入電流Id。，計(jì)算得到實(shí)時(shí)輸入功率Pdc ； 步驟2，對直流母線電壓Udc的給定值Udc ref進(jìn)行擾動，將Udc和Udc ref的差值經(jīng)PI調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)后作為逆變器電流控制的給定輸入值Iref(t)； 步驟3，逆變器按照給定輸入值Iref (t)對輸出電流進(jìn)行PI調(diào)節(jié)，使輸出的有功電流值Id=Iref (t)； 步驟4，計(jì)算經(jīng)過該次擾動后逆變器輸入功率Pd。的變化情況，若Pd。增大，則再次對Udc—ref進(jìn)行相同方向的擾動，若Pd。減小，則對Udc ref進(jìn)行相反方向的擾動，最終得到逆變器輸入功率為最大時(shí)應(yīng)有的直流母線電壓值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于直流母線電壓控制的最大功率跟蹤方法，其特征在于，所述步驟4中，選擇適當(dāng)?shù)腜I調(diào)節(jié)器調(diào)整因子，使得直流母線電壓Udc跟上Udc ref的變化，即認(rèn)為Udc=Ud。—％ ;利用每個(gè)功率調(diào)整周期對Ud?！臄_動，達(dá)到對Udc的擾動，從而判斷出當(dāng)前運(yùn)行情況下Udc的增減對逆變器輸入功率Pd。的影響。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于直流母線電壓控制的最大功率跟蹤方法，其特征在于，所述步驟2中，所述給定輸入值IMf (t)通過如下公式計(jì)算得到:
【文檔編號】G05F1/67GK103885522SQ201410125480
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年3月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月31日
【發(fā)明者】楊舟, 楊滔, 李春, 楊文斌, 馬成斌, 董祖毅 申請人:上海電氣集團(tuán)股份有限公司