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专利号: 2019101976216
申请人: 湖南工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 控制;调节
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于电导增量法的改进型MPPT控制策略方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、光伏电池建模得到输出电压电流U-I方程: ,

其中四参数Isc、Uoc、Um、Im分别为标准温度、标准光强下的短路电流、开路电压、MPP处的电压、MPP处的电流;引入实际光强和温度影响因素更新所述的电压电流U-I方程中的四参数Isc、Uoc、Um、Im,更新计算式为: ,其中a=0.0025℃,b=0.0005W/2

m ,c=0.00288℃,S为实际光强、Sref为标准光照强度、△S为实际光强与标准光强的差值、△t为实际温度与标准温度的差值;

S2、采集光伏电池当前输出电压、输出电流,并分别与前一次采集的输出电压、输出电流比较得到电压及电流变化量;

S3、当前输出电压小于0.75倍开路电压或者大于0.9倍开路电压时,判断为非MPPT区域,采用恒定电压法调整输出电压直至输出电压落入MPPT区域,再采用改进电导增量法追踪最大功率点,所述改进电导增量法具体步骤为:S31判断dU是否等于零,如果dU=0且dI=0,则有dP/dU=0,则当前输出电压在最大功率点处,结束;如果dU=0但dI≠0,则调整输出电流值直至等于Im:调整计算式为,为步长缩放因子,并进入S32;

S32如果dU≠0,dP/dU>0,则: ,调整输出电压值直至输出电流值I<ε并进入S33,调整计算式为: ,β为步长缩放因子;如果dP/dU<0,调整输出电压值直至输出电流值dP/dU<ε并进入S33,调整计算式为: ,γ为步长缩放因子;

S33采用粒子群算法追踪调节输出电压在最大功率点位置上。

2.根据权利要求1所述的一种基于电导增量法的改进型MPPT控制策略方法,其特征在于,步骤S2具体为电压及电流变化量由前一次采集的输出电压、输出电流分别与当前输出电压、输出电流做差得到。

3.据权利要求1所述的一种基于电导增量法的改进型MPPT控制策略,其特征在于,步骤S3中所述的恒定电压法具体为,当测量电压U<0.75Uoc时,步长 ,当U>0.9Uoc时,步长 ,调整输出电压落入MPPT区域,所述MPPT区域具体为0.75倍开路电压与0.9倍开路电压区间内。

4.根据权利要求1所述的一种基于电导增量法的改进型MPPT控制策略方法,其特征在于,步骤S4中的粒子群算法,当电压U在0.75Uoc到0.9Uoc之间时,在MPP附近,使用电导增量法根据|dp/du|进一步缩小范围,当|dp/du|<ε时,使用粒子群算法提高追踪精度和稳态性能;粒子群算法的更新迭代规则如下:其中w是粒子惯性权重系数,c1和c2是学习因子,r1和r2是(0,1)间的随机数,f为目标函数,k为迭代次数,Np为粒子总数,xi为粒子位置,vi为速度,f(xi)为目标函数,Pbesti是第i个粒子的自身最优位置,Gbesti是整个群体的全局最优位置即最大值,经过k次交流迭代后,粒子群算法找到最大值。