一種光伏發(fā)電系統(tǒng)中mppt優(yōu)化器的控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光伏發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種光伏發(fā)電系統(tǒng)中MPPT優(yōu)化器的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]大型地面光伏電站一般采用匯流箱匯流，集中式光伏逆變器并網(wǎng)?，F(xiàn)有的光伏電池板工作電壓一般為500-700V，且隨著外界環(huán)境，如環(huán)境溫度、輻照度等的變化，光伏電池板的電壓會(huì)在大范圍內(nèi)波動(dòng)。為實(shí)現(xiàn)較高的直流電壓，可以光伏子陣單元分布進(jìn)行最大功率點(diǎn)跟蹤(MPPT)優(yōu)化的方式，即加裝MPPT優(yōu)化器。MPPT優(yōu)化器可以單獨(dú)放置在電池組串偵牝也可以與匯流箱集成在一起，形成所謂的智能匯流箱。通過在集中式逆變器前端加裝光伏子陣單元的MPPT優(yōu)化器，一方面可以減少光伏組件的MPPT匹配損失，另一方面也可以改善光伏電池板的輸出特性。MPPT優(yōu)化器通常可以采用Boost升壓電路升高電壓，電路拓?fù)淙鐖D1所示?，F(xiàn)有的控制方式一般都采用脈沖寬度調(diào)制(PWM)控制方式，開關(guān)頻率恒定。當(dāng)負(fù)載較低時(shí)，或者輸入電壓與輸出電壓差異較小時(shí)，電感電流紋波會(huì)比較小，電感器的鐵損也較小，但是，此時(shí)開關(guān)器件還是按照原來的頻率工作，開關(guān)損耗基本不變。這種工況下，采用PWM定頻工作不利于轉(zhuǎn)換效率的提升。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于通過一種光伏發(fā)電系統(tǒng)中MPPT優(yōu)化器的控制方法，來解決以上【背景技術(shù)】部分提到的問題。
[0004]為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0005]一種光伏發(fā)電系統(tǒng)中MPPT優(yōu)化器的控制方法，其包括:根據(jù)光伏發(fā)電系統(tǒng)的工作狀態(tài)，按照預(yù)設(shè)頻率調(diào)節(jié)方式實(shí)時(shí)調(diào)整MPPT優(yōu)化器的開關(guān)頻率。
[0006]特別地，所述預(yù)設(shè)頻率調(diào)節(jié)方式具體包括:MPPT優(yōu)化器的開關(guān)頻率隨PWM占空比的變化而變化，當(dāng)PWM占空比大于預(yù)設(shè)值時(shí)，MPPT優(yōu)化器的開關(guān)頻率保持預(yù)設(shè)最大開關(guān)頻率值不變，當(dāng)PWM占空比小于預(yù)設(shè)值時(shí)，MPPT優(yōu)化器的開關(guān)頻率以一定幅值線性降低，直至達(dá)到下限頻率時(shí)，保持不變。
[0007]特別地，所述預(yù)設(shè)頻率調(diào)節(jié)方式具體包括:當(dāng)PWM占空比大于0.2時(shí)，MPPT優(yōu)化器的開關(guān)頻率保持16KHZ不變，當(dāng)PWM占空比小于0.2時(shí)，MPPT優(yōu)化器的開關(guān)頻率以一定幅值線性降低，直至達(dá)到4KHZ時(shí)，保持不變。
[0008]本發(fā)明提出的光伏發(fā)電系統(tǒng)中MPPT優(yōu)化器的控制方法根據(jù)光伏發(fā)電系統(tǒng)的工作狀態(tài)，實(shí)時(shí)調(diào)整MPPT優(yōu)化器的開關(guān)頻率，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)效率的最大化，簡(jiǎn)單易行，可以在一定程度上提升光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電量，提升光伏系統(tǒng)的發(fā)電收益。
【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的MPPT優(yōu)化器電路拓?fù)涫疽鈭D；
[0010]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的開關(guān)頻率與PWM占空比的函數(shù)關(guān)系圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明?？梢岳斫獾氖?，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本發(fā)明，而非對(duì)本發(fā)明的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分而非全部?jī)?nèi)容，除非另有定義，本文所使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中所使用的術(shù)語(yǔ)只是為了描述具體的實(shí)施例，不是旨在于限制本發(fā)明。
[0012]本實(shí)施例中光伏發(fā)電系統(tǒng)中MPPT優(yōu)化器的控制方法具體包括:根據(jù)光伏發(fā)電系統(tǒng)的工作狀態(tài)，按照預(yù)設(shè)頻率調(diào)節(jié)方式實(shí)時(shí)調(diào)整MPPT優(yōu)化器的開關(guān)頻率。
[0013]對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)來說，提高轉(zhuǎn)換效率意味著更多的發(fā)電量，可以考慮在某些工況下降低開關(guān)頻率，減少開關(guān)損耗。開關(guān)頻率的降低，會(huì)導(dǎo)致電感紋波電流加大，鐵損增加。但Boost升壓電路工作占空比越小，電感紋波電流越小。此時(shí)可以降低開關(guān)頻率，適當(dāng)增加電感鐵損，換取開關(guān)損耗的大幅減小，提尚變換器的轉(zhuǎn)化效率。
[0014]以光伏發(fā)電系統(tǒng)總效率最優(yōu)為原則，確定變頻的方式以及變頻的范圍。MPPT優(yōu)化器的開關(guān)頻率以PWM占空比為變量變化，高于一定占空比時(shí)定頻率工作，占空比低于一定值時(shí)，工作頻率降低，占空比越小，工作頻率越低。
[0015]于本實(shí)施例中所述預(yù)設(shè)頻率調(diào)節(jié)方式具體包括:MPPT優(yōu)化器的開關(guān)頻率隨PWM占空比的變化而變化，當(dāng)PWM占空比大于預(yù)設(shè)值時(shí)，MPPT優(yōu)化器的開關(guān)頻率保持預(yù)設(shè)最大開關(guān)頻率值不變，當(dāng)PWM占空比小于預(yù)設(shè)值時(shí)，MPPT優(yōu)化器的開關(guān)頻率以一定幅值線性降低，直至達(dá)到下限頻率時(shí)，保持不變。具體的，如圖2所示，當(dāng)PWM占空比大于0.2時(shí)，MPPT優(yōu)化器的開關(guān)頻率保持16KHZ不變，當(dāng)PWM占空比小于0.2時(shí)，MPPT優(yōu)化器的開關(guān)頻率以一定幅值線性降低，直至達(dá)到4KHZ時(shí)，保持不變。
[0016]本發(fā)明的技術(shù)方案根據(jù)光伏發(fā)電系統(tǒng)的工作狀態(tài)，實(shí)時(shí)調(diào)整MPPT優(yōu)化器的開關(guān)頻率，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)效率的最大化，簡(jiǎn)單易行，可以在一定程度上提升光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電量，提升光伏系統(tǒng)的發(fā)電收益。
[0017]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，本發(fā)明可以有各種改動(dòng)和變化。凡在本發(fā)明的精神和原理之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種光伏發(fā)電系統(tǒng)中MPPT優(yōu)化器的控制方法，其特征在于，包括:根據(jù)光伏發(fā)電系統(tǒng)的工作狀態(tài)，按照預(yù)設(shè)頻率調(diào)節(jié)方式實(shí)時(shí)調(diào)整MPPT優(yōu)化器的開關(guān)頻率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏發(fā)電系統(tǒng)中MPPT優(yōu)化器的控制方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)頻率調(diào)節(jié)方式具體包括:MPPT優(yōu)化器的開關(guān)頻率隨PWM占空比的變化而變化，當(dāng)PWM占空比大于預(yù)設(shè)值時(shí)，MPPT優(yōu)化器的開關(guān)頻率保持預(yù)設(shè)最大開關(guān)頻率值不變，當(dāng)PWM占空比小于預(yù)設(shè)值時(shí)，MPPT優(yōu)化器的開關(guān)頻率以一定幅值線性降低，直至達(dá)到下限頻率時(shí)，保持不變。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2任一項(xiàng)所述的光伏發(fā)電系統(tǒng)中MPPT優(yōu)化器的控制方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)頻率調(diào)節(jié)方式具體包括:當(dāng)PWM占空比大于0.2時(shí)，MPPT優(yōu)化器的開關(guān)頻率保持16KHZ不變，當(dāng)PWM占空比小于0.2時(shí)，MPPT優(yōu)化器的開關(guān)頻率以一定幅值線性降低，直至達(dá)到4KHZ時(shí)，保持不變。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種光伏發(fā)電系統(tǒng)中MPPT優(yōu)化器的控制方法，該方法根據(jù)光伏發(fā)電系統(tǒng)的工作狀態(tài)，實(shí)時(shí)調(diào)整MPPT優(yōu)化器的開關(guān)頻率，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)效率的最大化。本發(fā)明簡(jiǎn)單易行，可以在一定程度上提升光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電量，提升光伏系統(tǒng)的發(fā)電收益。
【IPC分類】G05F1-67
【公開號(hào)】CN104615190
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510080899
【發(fā)明人】羅劼, 葛鵬霄, 鹿明星
【申請(qǐng)人】無錫上能新能源有限公司
【公開日】2015年5月13日
【申請(qǐng)日】2015年2月15日