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专利号: 2021108934014
申请人: 西南交通大学
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:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种光伏发电单元的灵活功率跟踪控制方法,所述光伏发电单元通过DC‑DC变换器连接到直流母线,负载连接到直流母线;其特征在于,还包括,分别连接到直流母线的牵引供电装置和制动电阻装置;所述负载为通过DC‑AC变换器连接到直流母线的机车;

步骤1:求取光伏发电单元的参考功率Pref与输出功率PPV的误差绝对值后,再与比例系数K相乘,得到电压步长Vstep;所述光伏发电单元的参考功率Pref由功率增量dp与机车牵引功率Ptrain求和得到;其中,功率增量dp的计算过程为:计算直流母线电压Vdc与直流母线电压参考值Vdc‑ref的电压差值,再将电压差值与机车的输入电流Itrain相乘得到功率增量dp;机车牵引功率Ptrain由直流母线电压Vdc与机车的输入电流Itrain相乘得到;

步骤2:如光伏发电单元的参考功率Pref大于输出功率PPV,则进入MPPT模式,否则进入恒定功率跟踪模式;

所述MPPT模式利用扰动观察法实现:

若PPV大于PPV_old且VPV小于或等于VPV_old,则更新参考电压Vref为Vref_old–Vstep;

若PPV大于PPV_old且VPV大于VPV_old,则更新参考电压Vref为Vref_old+Vstep;

若PPV小于或等于PPV_old且VPV小于或等于VPV_old,则更新参考电压Vref为Vref_old+Vstep;

若PPV小于或等于PPV_old且VPV大于VPV_old,则更新参考电压Vref为Vref_old–Vstep;

所述恒定功率跟踪模式为:更新参考电压Vref为Vref_old–Vstep;

其中,PPV_old为上一次扰动所得的参考功率,VPV为当前输出电压,VPV_old为上一次扰动所得的输出电压,Vref_old为上一次扰动所得的参考电压;

步骤3:将更新后的参考电压Vref和当前输出电压VPV,通过PID和PWM后得到的信号,控制DC‑DC变换器;

步骤4:如直流母线电压大于直流母线电压的上限值,采用电压闭环控制法控制制动电阻装置,使得直流母线电压稳定至直流母线电压的上限值;如直流母线电压小于直流母线电压的下限值,令牵引供电装置为直流母线供电,使得直流母线电压稳定至直流母线电压的下限值。