CN105446413A - 一种光伏逆变器及其最大功率点跟踪方法和装置 - Google Patents

一种光伏逆变器及其最大功率点跟踪方法和装置 Download PDF

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Abstract

一种光伏逆变器及其最大功率点跟踪方法和装置，通过判断dU(K)与dI(K)的正负符号是否相同，来判断功率变化是否为光照变化引起的。当判断到dU(K)与dI(K)的正负符号相同时，即电流变化方向与电压变化方向相同时，为光照变化引起的功率变化，此时设置扰动步长为0，给定电压保持不变，等待下次光照稳定后再进行搜寻。本申请提供的光伏逆变器及其最大功率点跟踪方法和装置中，不论是光照迅速持续变强，还是缓慢持续变强，都可以使给定电压保持不变，不会使给定电压偏离最大功率点。光照持续变弱时，给定电压也会保持不变，不会出现在最大功率点两边来回晃动的情况。等待光照稳定后，继续进行最大功率点搜寻跟踪。

Description

一种光伏逆变器及其最大功率点跟踪方法和装置
技术领域
本申请涉及太阳能光伏发电技术领域，具体涉及一种光伏逆变器及其最大功率点跟踪方法和装置。
背景技术
光伏逆变器是一种由半导体器件组成的电力调整装置，主要用于把直流电力转换成交流电力。一般由升压回路和逆变桥式回路构成。升压回路把太阳电池的直流电压升压到光伏逆变器输出控制所需的直流电压。逆变桥式回路则把升压后的直流电压等价地转换成常用频率的交流电压。
光伏电池的输出功率特性具有很强的非线性，其最大输出功率及最大输出功率点电压与电流随着温度、光照强度、光照的不均衡度等因素变化。只有采用有效的最大功率点跟踪(MPPT，MaximumPowerPointTracking)算法，才能提高光伏发电系统对光伏电池组件电能的利用率。
当温度增加时，太阳能光伏电池的开路电压下降，短路电流稍有增加，最大输出功率减小；当日照强度增加时，太阳能光伏电池的开路电压变化不大，短路电流增加，最大输出功率增加。在一定的温度和日照强度下，太阳能光伏电池具有唯一的最大功率点，当太阳能电池工作在该点时，能输出当前温度和日照条件下的最大功率。
在太阳能光伏系统中，通常要求太阳能光伏电池的输出功率始终最大，即系统要能跟踪太阳光伏电池输出的最大功率，必须在太阳光伏电池和负载之间加入阻抗变换器，调节太阳能光伏电池的负载阻抗，进而改变工作电压，使改变后的等效输入阻抗与太阳能光伏电池输出阻抗相匹配，从而使太阳能光伏电池以最大功率输出，这就是所谓的太阳能光伏电池的最大功率点跟踪。
目前，光伏发电系统实现最大功率点跟踪的方法有很多，例如定电压法、扰动观察法、增量电导法、短路电流法等等，但是这些方法各有其优缺点及适用范围。
然而，当光伏逆变器在多云天气等光照变化大的环境下，采用上述方法进行MPPT时，现有的MPPT算法容易产生错误的判断，从而使光伏逆变器无法工作在最大功率点处。
发明内容
本申请提供一种光伏逆变器及其最大功率点跟踪方法和装置，解决了光伏逆变器工作在光照变化大等环境下，最大功率点跟踪产生错误，使得光伏逆变器无法工作在最大功率点处的问题。
根据本申请的第一方面，本申请提供了一种光伏逆变器最大功率点跟踪方法，包括：
检测当前的直流电压和直流电流；
根据所述直流电压和直流电流计算当前直流电压U(K)与上一次直流电压U(K-1)的差值，得到当前直流电压的变化dU(K)；以及计算当前直流电流I(K)与上一次直流电流I(K-1)的差值，得到当前直流电流的变化dI(K)；
判断dU(K)与dI(K)的正负符号是否相同，如果是，则将当前的扰动步长设为0，以保持给定电压不变；如果否，则按预设规则计算得到新的扰动步长，将下一次给定电压设置为当前给定电压与计算得到的新的扰动步长的和。
在一实施例中，所述方法还包括根据所述直流电压和直流电流计算当前工作功率dP(K)与前一次工作功率dP(K-1)之差，得到当前工作功率的变化dP(K)；
在判断dU(K)与dI(K)的正负符号是否相同之前，还包括：判断是否dU(K)小于第一预设值，并且dP(K)小于第二预设值，如果是，则将当前的扰动步长设为0，以保持给定电压不变；如果否，则进一步判断dU(K)与dI(K)的正负符号是否相同。
优选的，在判断到dU(K)与dI(K)的正负符号不相同后，还包括：判断当前直流电流的变化dI(K)与上一次直流电流的变化dI(K-1)的正负符号是否相同，如果是，则将当前的扰动步长设为0，以保持给定电压不变；如果否，则按预设规则计算得到新的扰动步长，将下一次给定电压设置为当前给定电压与计算得到的新的扰动步长的和。
具体的，按预设规则计算得到新的扰动步长时，采用下面公式：
ΔU＝k*dP/dU
其中，ΔU为扰动步长，k为预设的比例参数。
具体的，在判断到dI(K)/dU(K)的值大于0时，判断dU(K)与dI(K)的正负符号相同；在判断到dI(K)/dI(K-1)的值大于0时，判断dI(K)与dI(K-1))的正负符号相同。
根据本申请的第二方面，本申请提供了一种光伏逆变器最大功率点跟踪装置，包括：
检测模块，用于检测当前的直流电压和直流电流；
计算模块，用于根据所述直流电压和直流电流计算当前直流电压U(K)与上一次直流电压U(K-1)的差值，得到当前直流电压的变化dU(K)；以及计算当前直流电流I(K)与上一次直流电流I(K-1)的差值，得到当前直流电流的变化dI(K)；
处理模块，用于判断dU(K)与dI(K)的正负符号是否相同，如果是，则将当前的扰动步长设为0，以保持给定电压不变；如果否，则按预设规则计算得到新的扰动步长，将下一次给定电压设置为当前给定电压与计算得到的新的扰动步长的和。
在一实施例中，计算模块还用于根据所述直流电压和直流电流计算当前工作功率dP(K)与前一次工作功率dP(K-1)之差，得到当前工作功率的变化dP(K)；
处理模块还用于在判断dU(K)与dI(K)的正负符号是否相同之前，判断是否dU(K)小于第一预设值，并且dP(K)小于第二预设值，如果是，则将当前的扰动步长设为0，以保持给定电压不变；如果否，则进一步判断dU(K)与dI(K)的正负符号是否相同。
优选的，处理模块还用于在判断到dU(K)与dI(K)的正负符号不相同后，进一步判断当前直流电流的变化dI(K)与上一次直流电流的变化dI(K-1)的正负符号是否相同，如果是，则将当前的扰动步长设为0，以保持给定电压不变；如果否，则按预设规则计算得到新的扰动步长，将下一次给定电压设置为当前给定电压与计算得到的新的扰动步长的和。
具体的，处理模块用于按预设规则计算得到新的扰动步长时，采用下面公式：
ΔU＝k*dP/dU
其中，ΔU为扰动步长，k为预设的比例参数。
根据本申请的第三方面，本申请还提供了一种光伏逆变器，该光伏逆变器包括上述任意一种最大功率点跟踪装置。
本申请提供的光伏逆变器及其最大功率点跟踪方法和装置，通过判断dU(K)与dI(K)的正负符号是否相同，来判断功率变化是否为光照变化引起的。当判断到dU(K)与dI(K)的正负符号相同时，即电流变化方向与电压变化方向相同时，为光照变化引起的功率变化，此时设置扰动步长为0，给定电压保持不变，等待下次光照稳定后再进行搜寻。本申请提供的光伏逆变器及其最大功率点跟踪方法和装置中，不论是光照迅速持续变强，还是缓慢持续变强，都可以使给定电压保持不变，不会使给定电压偏离最大功率点。光照持续变弱时，给定电压也会保持不变，不会出现在最大功率点两边来回晃动的情况。等待光照稳定后，继续进行最大功率点搜寻跟踪。
附图说明
图1为以可调步长的振动观察法MPPT算法的流程示意图；
图2为光照迅速持续变强时，光伏逆变器MPPT算法搜寻点的变化示意图；
图3为光照缓慢持续变强时，光伏逆变器MPPT算法搜寻点的变化示意图；
图4为光照持续变弱时，光伏逆变器MPPT算法搜寻点的变化示意图；
图5为光伏逆变器电力系统的连接示意图；
图6为本申请一种实施例中光伏逆变器的MPPT方法的流程示意图；
图7为光伏电池板的P/V特性曲线和I/V特性曲线；
图8为本申请另一种实施例中光伏逆变器的MPPT方法的流程示意图；
图9为本申请一种实施例中光伏逆变器最大功率点跟踪装置的模块示意图。
具体实施方式
首先，下面以可调步长的振动观察法MPPT算法为例，来说明在光照变化大的环境下，光伏逆变器进行MPPT时所存在的问题。
请参考图1，为以可调步长的振动观察法MPPT算法的流程示意图，其包括下面步骤：
步骤1.1：检测直流电压U(K)和直流电流I(K)，K表示第K次检测。
步骤1.2：计算功率P(K)、直流电压变化dU和功率变化dP。其中，P(K)＝U(K)*I(K)，dU＝U(K)-U(K-1)，dP＝P(K)-P(K-1)。
步骤1.3：判断|dU|是否小于一预设值ε1，如果是，则转到步骤1.4，如果否，则转到步骤1.6。
步骤1.4：判断判断|dP|是否小于一预设值ε2，如果是，则转到步骤1.5，如果否，则转到步骤1.6。
步骤1.5：设置扰动步长ΔU＝0，之后转到步骤1.7。
步骤1.6：设置振动步长ΔU＝k*dP/dU，k为一预设的比例参数。
步骤1.7：将给定电压Uref加上扰动步长ΔU，进行重新赋值，并转到步骤1.1继续进行下一次检测。
通过图1所示的可调步长的扰动观察法MPPT算法流程图可知。当dP/dU>0时，Uref递增；dP/dU<0时，Uref递减。直到dU<ε1、dP<ε2，达到最大功率点。但在光照变化快的环境下，MPPT算法容易出现误判断，导致Uref偏离最大功率点处。
下面通过不同的光照变化情况来说明采用这种MPPT算法时，光伏逆变器进行MPPT时所存在的问题。
1)光照迅速持续变强
请参考图2，假设一开始光伏逆变器MPPT工作在A点，并进行最大功率点搜寻，如果曲线不变的话，会慢慢往最大功率点处移动。此时如果光照迅速持续变强，光伏电池板能量变大，光伏逆变器输出变化追不上光伏电池板的能量变化时，直流功率和直流电压都会变大，此时MPPT会工作在B点。此时，Ub>Ua，dP>0，dU>0。所以dP/dU>0，Uref会递增。而Uref变大，离最大功率点电压变远。如果光照仍然持续变强，直流功率和直流电压仍会变大，MPPT点会继续移动到C点。Uc>Ub，dP/dU>0，Uref会越来越大，离最大功率点越来越远。
因此，光照突然变强会导致MPPT算法判断错误，使给定的电压越来越偏离最大功率点电压，从而损失发电量。
2)光照缓慢持续变强
如果光照缓慢持续变强时，光伏逆变器输出变化能追上光伏电池板的能量变化。请参考图3，A1，A2为最大功率点附近的扰动点。
1、如果最大功率点往A1点扰动，即dU>0。光照发生缓慢持续变强，dP>0。Uref会发生递增。MPPT点由A1移动至B1点，du>0，光照仍然持续缓慢变强，dP>0，Uref会接着发生递增，MPPT由B1移动到C1点。这种情况下，给定电压持续变大，使得工作电压将向右偏离最大功率点。
2、如果最大功率点往A2点扰动，即dU<0，光照发生缓慢持续变强，dP>0。Uref会发生递交减。MPPT点由A2移动至B2点，du<0，光照仍然持续缓慢变强，dP>0，Uref会接着发生递减，MPPT由B2移动到C2点。这种情况下，给定电压持续变小，使得工作电压将向左偏离最大功率点。
3)光照持续变弱
上述1)、2)点都是光照持续变强的情况下，带来的MPPT点偏离的问题。在光照持续变弱时，请参考图4，以A点为例，A点为最大功率点向右扰动的点，此时dU>0，若光照持续变弱，则dP<0，dP/dU<0，Uref向左递减。但由于光照变化引起的功率变化，使得dP较大，扰动步长也较大，MPPT工作点由A点移到B点。MPPT工作点由A点移到B点时，dU<0，若光照持续变弱，则dP<0，dP/dU>0，Uref向右递增，使得dP较大，扰动步长也较大，MPPT工作点由B点移到C点。虽然在光照持续变弱时，没有像光照持续变强时那样使得给定电压一直偏离最大功率点，但也会出现在最大功率点附近晃动的问题。
综上可知，当多出现多云天气等光照变化的情况时，MPPT将会发生错误判断，导致给定电压偏离最大功率点。而本申请实施例提供的光伏逆变器及其最大功率点跟踪方法和装置，通过对最大功率点跟踪方法进行改进，
解决了光伏逆变器工作在光照变化大等环境下，最大功率点跟踪产生错误，给定电压偏离最大功率点，使得光伏逆变器无法工作在最大功率点处的问题。
本申请实施例首先提供了一种光伏逆变器，请参考图5，为光伏逆变器电力系统的连接示意图。光伏电池板A01接收太阳能，并转化成直流电输入到光伏逆变器A02进行处理。光伏逆变器A02将直流电转换成负载A03使用的交流电，并将其输出到负载A03。
光伏逆变器A02包括MPPT装置，用于实现最大功率点跟踪。本申请实施例提供的光伏逆变器，为了适应光照变化大的环境，对MPPT装置进行了改进。
下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。
实施例一
请参考图6，本实施例提供了一种光伏逆变器的MPPT方法，包括下面步骤：
步骤2.1：检测当前的直流电压U(K)和直流电流I(K)，K表示第K次检测。
步骤2.2：根据直流电压和直流电流计算当前直流电压U(K)与上一次直流电压U(K-1)的差值，得到当前直流电压的变化dU(K)；计算当前直流电流I(K)与上一次直流电流I(K-1)的差值，得到当前直流电流的变化dI(K)；以及计算直流电压和直流电流计算当前工作功率dP(K)与前一次工作功率dP(K-1)之差，得到当前工作功率的变化dP(K)。
具体的，在知道U(K)和I(K)的前提下，可知P(K)＝U(K)*I(K)，并且：dU(K)＝U(K)-U(K-1)，dP(K)＝P(K)-P(K-1)，dI(K)＝I(K)-I(K-1)。
步骤2.3：判断dU(K)是否小于第一预设值ε1，如果是，则转到步骤2.4；如果否，则转到步骤2.6。第一预设值ε1可以根据实际需求设置。
步骤2.4：进一步判断dP(K)是否小于第二预设值ε2，如果是，则转到步骤2.5；如果否，则转到步骤2.6。第二预设值ε2可以根据实际需求设置。
若dU的绝对值或dP的绝对值小于一定值，即在最大功率点处稳定时，扰动步长应该设置为0，以使得给定电压不变，防止其在最大功率点出现晃动。因此，在步骤2.4判断到dP(K)小于第二预设值ε2时，转到步骤2.5。
步骤2.5：将当前的扰动步长ΔU设为0，以保持给定电压Uref不变。
步骤2.6：判断dU(K)与dI(K)的正负符号是否相同，如果是，则转到步骤2.5；如果否，则转到步骤2.7。
具体的，判断dU(K)与dI(K)的正负符号是否相同时，可以通过判断dI(K)/dU(K)的值是否大于0来确定。当然，在其它实施例中，也可以通过判断dI(K)*dU(K)的值是否大于0来确定。
步骤2.7：按预设规则计算得到新的扰动步长ΔU。
本实施例中，按预设规则计算得到新的扰动步长时，采用下面公式：
ΔU＝k*dP/dU
其中，k为预设的比例参数。
当然，在其它实施例中，扰动步长ΔU也可以通过其他规则确定。
步骤2.8：将下一次给定电压设置为当前给定电压与计算得到的新的扰动步长的和，即令Uref＝Uref+ΔU。当然，此时，可以直接令P(K-1)＝P(K)，U(K-1)＝U(K)，I(K-1)＝I(K)，dI(K-1)＝dI(K)，并保存这些数值，以用于下一次计算。
本实施例中，在步骤2.6中，通过判断dU(K)与dI(K)的正负符号是否相同，来判断功率变化是否为光照变化引起的。当判断到dU(K)与dI(K)的正负符号相同时，即电流变化方向与电压变化方向相同时，为光照变化引起的功率变化，此时设置扰动步长为0。若dU的绝对值或dP的绝对值任一个大于一定值，并判断dI/dU>0，即判断光伏电池板的P/V特性曲线是否在变化，光照是否在变化。如果dI/dU>0，说明光照发生变化，扰动步长ΔU设置为0，给定电压Uref保持不变，等待下次光照稳定后再进行搜寻。
下面为本实施例提供的光伏逆变器的MPPT方法解决光伏逆变器工作在光照变化大等环境下，最大功率点跟踪产生错误，使得光伏逆变器无法工作在最大功率点处的问题的原理：
请参考图7，为光伏电池板的P/V特性曲线和I/V特性曲线。由图可知，如果光照稳定，光伏电池板功率曲线稳定时，直流电压U增大，直流电流I会相应减小，反之，直流电压U减小，直流电流I会变大。即，如果光照稳定不变，MPPT搜寻时，dI(K)/dU(K)<0(dU(K)与dI(K)的正负符号不相同)。如果出现dI(K)/dU(K)>0时，说明光照发生变化，曲线特性发生变化。所以通过判断dI/dU>0即可知道，光照是否发生变化。
本实施例提供的光伏逆变器的MPPT方法中，不论是光照迅速持续变强，还是缓慢持续变强，都可以使给定电压保持不变，不会使给定电压偏离最大功率点。光照持续变弱时，给定电压也会保持不变，不会出现在最大功率点两边来回晃动的情况。等待光照稳定后，继续进行最大功率点搜寻跟踪。
实施例二
请参考图8，本实施例提供了另一种光伏逆变器的MPPT方法，包括下面步骤：
步骤2.1：检测当前的直流电压U(K)和直流电流I(K)，K表示第K次检测。
步骤2.2：根据直流电压和直流电流计算当前直流电压U(K)与上一次直流电压U(K-1)的差值，得到当前直流电压的变化dU(K)；计算当前直流电流I(K)与上一次直流电流I(K-1)的差值，得到当前直流电流的变化dI(K)；以及计算直流电压和直流电流计算当前工作功率P(K)与前一次工作功率P(K-1)之差，得到当前工作功率的变化dP(K)。
具体的，在知道U(K)和I(K)的前提下，可知P(K)＝U(K)*I(K)，并且：dU(K)＝U(K)-U(K-1)，dP(K)＝P(K)-P(K-1)，dI(K)＝I(K)-I(K-1)。
步骤2.3：判断dU(K)是否小于第一预设值ε1，如果是，则转到步骤2.4；如果否，则转到步骤2.6。第一预设值ε1可以根据实际需求设置。
步骤2.4：进一步判断dP(K)是否小于第二预设值ε2，如果是，则转到步骤2.5；如果否，则转到步骤2.6。第二预设值ε2可以根据实际需求设置。
若dU的绝对值或dP的绝对值小于一定值，即在最大功率点处稳定时，扰动步长应该设置为0，以使得给定电压不变，防止其在最大功率点出现晃动。因此，在步骤2.4判断到dP(K)小于第二预设值ε2时，转到步骤2.5。
步骤2.5：将当前的扰动步长ΔU设为0，以保持给定电压Uref不变。
步骤2.6：判断dU(K)与dI(K)的正负符号是否相同，如果是，则转到步骤2.5；如果否，则转到步骤3.0。
具体的，判断dU(K)与dI(K)的正负符号是否相同时，可以通过判断dI(K)/dU(K)的值是否大于0来确定。当然，在其它实施例中，也可以通过判断dI(K)*dU(K)的值是否大于0来确定。
步骤3.0：判断当前直流电流的变化dI(K)与上一次直流电流的变化dI(K-1)的正负符号是否相同，如果是，则转到步骤2.5；如果否，则转到步骤2.7。
具体的，判断当前直流电流的变化dI(K)与上一次直流电流的变化dI(K-1)的正负符号是否相同时，可以通过判断dI(K)/dI(K-1)的值是否大于0来确定。当然，在其它实施例中，也可以通过判断dI(K)*dI(K-1)的值是否大于0来确定。
步骤2.7：按预设规则计算得到新的扰动步长ΔU。
本实施例中，按预设规则计算得到新的扰动步长时，采用下面公式：
ΔU＝k*dP/dU
其中，k为预设的比例参数。
当然，在其它实施例中，扰动步长ΔU也可以通过其他规则确定。
步骤2.8：将下一次给定电压设置为当前给定电压与计算得到的新的扰动步长的和，即令Uref＝Uref+ΔU。当然，此时，可以直接令P(K-1)＝P(K)，U(K-1)＝U(K)，I(K-1)＝I(K)，dI(K-1)＝dI(K)，并保存这些数值，以用于下一次计算。
本实施例中，在步骤2.6中，通过判断dU(K)与dI(K)的正负符号是否相同，来判断功率变化是否为光照变化引起的。当判断到dU(K)与dI(K)的正负符号相同时，即电流变化方向与电压变化方向相同时，为光照变化引起的功率变化，此时设置扰动步长为0。若dU的绝对值或dP的绝对值任一个大于一定值，并判断dI/dU>0，即判断光伏电池板的P/V特性曲线是否在变化，光照是否在变化。如果dI/dU>0，说明光照发生变化，扰动步长ΔU设置为0，给定电压Uref保持不变，等待下次光照稳定后再进行搜寻。
本实施例与实施例一的区别在于，增加了步骤3.0。如果光照持续变弱或变强，直流电流则也会持续的增大或减小。上一次的电流变化dI(K-1)和本次的电流变化dI(K)方向一致，即连续两次电流往相同方向变化时，在此种情况也控制MPPT不进行最大功率点搜寻，设置扰动步长ΔU为0，给定电压Uref保持不变，等待电流没有出现连续的增大或减小时再进行最大功率点搜寻。通过步骤3.0，可以进一步判断光照是否发生变化，以确保步骤2.6在判断错误的情况下，发生光照变化的漏识别。
本实施例提供的光伏逆变器的MPPT方法解决光伏逆变器工作在光照变化大等环境下，最大功率点跟踪产生错误，使得光伏逆变器无法工作在最大功率点处的问题的原理与实施例一相同，此处不再赘述。
本实施例提供的光伏逆变器的MPPT方法中，不论是光照迅速持续变强，还是缓慢持续变强，都可以使给定电压保持不变，不会使给定电压偏离最大功率点。光照持续变弱时，给定电压也会保持不变，不会出现在最大功率点两边来回晃动的情况。等待光照稳定后，继续进行最大功率点搜寻跟踪。
实施例三
请参考图9，对应于实施例二提供的光伏逆变器最大功率点跟踪方法，本实施例相应提供了一种光伏逆变器最大功率点跟踪装置，包括检测模块B01、计算模块B02和处理模块B03。
检测模块B01用于检测直流电压U(K)和直流电流I(K)，K表示第K次检测。
计算模块B02用于根据直流电压和直流电流计算当前直流电压U(K)与上一次直流电压U(K-1)的差值，得到当前直流电压的变化dU(K)；以及计算当前直流电流I(K)与上一次直流电流I(K-1)的差值，得到当前直流电流的变化dI(K)。
具体的，在知道U(K)和I(K)的前提下，可知P(K)＝U(K)*I(K)，并且：dU(K)＝U(K)-U(K-1)，dP(K)＝P(K)-P(K-1)，dI(K)＝I(K)-I(K-1)。
处理模块B03用于判断dU(K)与dI(K)的正负符号是否相同，如果是，则将当前的扰动步长ΔU设为0，以保持给定电压Uref不变。；如果否，则按预设规则计算得到新的扰动步长ΔU，将下一次给定电压设置为当前给定电压与计算得到的新的扰动步长的和，即令Uref＝Uref+ΔU。
本实施例中，计算模块B02还用于计算直流电压和直流电流计算当前工作功率P(K)与前一次工作功率P(K-1)之差，得到当前工作功率的变化dP(K)。处理模块B03还用于在判断dU(K)与dI(K)的正负符号是否相同之前，判断是否dU(K)小于第一预设值ε1，并且dP(K)小于第二预设值ε2，如果是，则将当前的扰动步长ΔU设为0，以保持给定电压Uref不变；如果否，则进一步判断dU(K)与dI(K)的正负符号是否相同。第一预设值ε1和第二预设值ε2可以根据实际需求设置。
若dU的绝对值或dP的绝对值小于一定值，即在最大功率点处稳定时，扰动步长应该设置为0，以使得给定电压不变，防止其在最大功率点出现晃动。
优选的，本实施例中，处理模块B03还用于在判断到dU(K)与dI(K)的正负符号不相同后，进一步判断当前直流电流的变化dI(K)与上一次直流电流的变化dI(K-1)的正负符号是否相同，如果是，则将当前的扰动步长设为0，以保持给定电压不变；如果否，则按预设规则计算得到新的扰动步长，将下一次给定电压设置为当前给定电压与计算得到的新的扰动步长的和。
处理模块B03用于判断dU(K)与dI(K)的正负符号是否相同时，可以通过判断dI(K)/dU(K)的值是否大于0来确定。当然，在其它实施例中，也可以通过判断dI(K)*dU(K)的值是否大于0来确定。
处理模块B03用于判断当前直流电流的变化dI(K)与上一次直流电流的变化dI(K-1)的正负符号是否相同时，可以通过判断dI(K)/dI(K-1)的值是否大于0来确定。当然，在其它实施例中，也可以通过判断dI(K)*dI(K-1)的值是否大于0来确定。
本实施例中，处理模块B03用于按预设规则计算得到新的扰动步长ΔU时，采用下面公式：
ΔU＝k*dP/dU
其中，k为预设的比例参数。
当然，在其它实施例中，扰动步长ΔU也可以通过其他规则确定。
在处理模块B03令Uref＝Uref+ΔU的同时，可以直接令P(K-1)＝P(K)，U(K-1)＝U(K)，I(K-1)＝I(K)，dI(K-1)＝dI(K)，并保存这些数值，以用于下一次计算。
本实施例中，处理模块B03通过判断dU(K)与dI(K)的正负符号是否相同，来判断功率变化是否为光照变化引起的。当判断到dU(K)与dI(K)的正负符号相同时，即电流变化方向与电压变化方向相同时，为光照变化引起的功率变化，此时设置扰动步长为0。若dU的绝对值或dP的绝对值任一个大于一定值，并判断dI/dU>0，即判断光伏电池板的P/V特性曲线是否在变化，光照是否在变化。如果dI/dU>0，说明光照发生变化，扰动步长ΔU设置为0，给定电压Uref保持不变，等待下次光照稳定后再进行搜寻。
如果光照持续变弱或变强，直流电流则也会持续的增大或减小。上一次的电流变化dI(K-1)和本次的电流变化dI(K)方向一致，即连续两次电流往相同方向变化时，在此种情况也控制MPPT不进行最大功率点搜寻，设置扰动步长ΔU为0，给定电压Uref保持不变，等待电流没有出现连续的增大或减小时再进行最大功率点搜寻。处理模块B03通过判断当前直流电流的变化dI(K)与上一次直流电流的变化dI(K-1)的正负符号是否相同，可以进一步判断光照是否发生变化，以确保处理模块B03在判断dU(K)与dI(K)正负符号时，发生判断错误的情况下，发生光照变化的漏识别。
本实施例提供的光伏逆变器的MPPT装置解决光伏逆变器工作在光照变化大等环境下，最大功率点跟踪产生错误，使得光伏逆变器无法工作在最大功率点处的问题的原理与实施例一相同，此处不再赘述。
本实施例提供的光伏逆变器的MPPT装置中，不论是光照迅速持续变强，还是缓慢持续变强，都可以使给定电压保持不变，不会使给定电压偏离最大功率点。光照持续变弱时，给定电压也会保持不变，不会出现在最大功率点两边来回晃动的情况。等待光照稳定后，继续进行最大功率点搜寻跟踪。
实施例四
本实施例还提供了一种光伏逆变器，该光伏逆变器包括实施例三提供的MPPT装置。
本领域技术人员可以理解，上述实施方式中各种方法的全部或部分步骤可以通过程序来控制相关硬件完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：DSP芯片，ARM芯片，FPGA芯片，只读存储器、随机存取存储器、磁盘或光盘等。
另外，本申请实施例中，为了明确各个参数，分别采用不同的字母和/或数字标号，例如U(K)表示当前直流电压，U(K-1)表示上一次直流电压，dU(K)表示当前直流电压的变化等，这些字母和/或数字标号的使用不应当理解为对本申请的限定。
以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。

Claims (10)

1.一种光伏逆变器最大功率点跟踪方法，其特征在于，包括：
检测当前的直流电压和直流电流；
根据所述直流电压和直流电流计算当前直流电压U(K)与上一次直流电压U(K-1)的差值，得到当前直流电压的变化dU(K)；以及计算当前直流电流I(K)与上一次直流电流I(K-1)的差值，得到当前直流电流的变化dI(K)；
判断dU(K)与dI(K)的正负符号是否相同，如果是，则将当前的扰动步长设为0，以保持给定电压不变；如果否，则按预设规则计算得到新的扰动步长，将下一次给定电压设置为当前给定电压与计算得到的新的扰动步长的和。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括根据所述直流电压和直流电流计算当前工作功率dP(K)与前一次工作功率dP(K-1)之差，得到当前工作功率的变化dP(K)；
在判断dU(K)与dI(K)的正负符号是否相同之前，还包括：判断是否dU(K)小于第一预设值，并且dP(K)小于第二预设值，如果是，则将当前的扰动步长设为0，以保持给定电压不变；如果否，则进一步判断dU(K)与dI(K)的正负符号是否相同。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在判断到dU(K)与dI(K)的正负符号不相同后，还包括：判断当前直流电流的变化dI(K)与上一次直流电流的变化dI(K-1)的正负符号是否相同，如果是，则将当前的扰动步长设为0，以保持给定电压不变；如果否，则按预设规则计算得到新的扰动步长，将下一次给定电压设置为当前给定电压与计算得到的新的扰动步长的和。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，按预设规则计算得到新的扰动步长时，采用下面公式：
ΔU＝k*dP/dU
其中，ΔU为扰动步长，k为预设的比例参数。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在判断到dI(K)/dU(K)的值大于0时，判断dU(K)与dI(K)的正负符号相同；在判断到dI(K)/dI(K-1)的值大于0时，判断dI(K)与dI(K-1))的正负符号相同。
6.一种光伏逆变器最大功率点跟踪装置，其特征在于，包括：
检测模块，用于检测当前的直流电压和直流电流；
计算模块，用于根据所述直流电压和直流电流计算当前直流电压U(K)与上一次直流电压U(K-1)的差值，得到当前直流电压的变化dU(K)；以及计算当前直流电流I(K)与上一次直流电流I(K-1)的差值，得到当前直流电流的变化dI(K)；
处理模块，用于判断dU(K)与dI(K)的正负符号是否相同，如果是，则将当前的扰动步长设为0，以保持给定电压不变；如果否，则按预设规则计算得到新的扰动步长，将下一次给定电压设置为当前给定电压与计算得到的新的扰动步长的和。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，计算模块还用于根据所述直流电压和直流电流计算当前工作功率dP(K)与前一次工作功率dP(K-1)之差，得到当前工作功率的变化dP(K)；
处理模块还用于在判断dU(K)与dI(K)的正负符号是否相同之前，判断是否dU(K)小于第一预设值，并且dP(K)小于第二预设值，如果是，则将当前的扰动步长设为0，以保持给定电压不变；如果否，则进一步判断dU(K)与dI(K)的正负符号是否相同。
8.如权利要求6或7所述的装置，其特征在于，处理模块还用于在判断到dU(K)与dI(K)的正负符号不相同后，进一步判断当前直流电流的变化dI(K)与上一次直流电流的变化dI(K-1)的正负符号是否相同，如果是，则将当前的扰动步长设为0，以保持给定电压不变；如果否，则按预设规则计算得到新的扰动步长，将下一次给定电压设置为当前给定电压与计算得到的新的扰动步长的和。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，处理模块用于按预设规则计算得到新的扰动步长时，采用下面公式：
ΔU＝k*dP/dU
其中，ΔU为扰动步长，k为预设的比例参数。
10.一种光伏逆变器，其特征在于，包括如权利要求6-9任一项所述的最大功率点跟踪装置。
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