CN109508062B - 一种基于模糊电导的光伏发电控制方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种基于模糊电导的光伏发电控制方法及系统。所述控制方法包括：建立模拟光伏发电系统，获得光伏发电系统；采用模糊控制法计算所述光伏发电系统输出的最大功率的点，获得最大功率点；采用电导增量法修正所述最大功率点，获得修正最大功率点。首先采用模糊控制的方法计算所述光伏发电系统输出的最大功率的点，获得最大功率点，再通过采用电导增量法修正所述最大功率点，获得修正最大功率点。提高了最大功率点的精度，减少了振荡，在最大功率点处电能能够得以最大程度地输出。

Description

一种基于模糊电导的光伏发电控制方法及系统
技术领域
本发明涉及光伏发电领域，特别是涉及基于模糊电导的光伏发电控制方法及系统。
背景技术
太阳能能量巨大、分布范围广泛、取之不尽用之不竭、绿色环保的可再生能源，对太阳能的开发利用逐年增加。但是现有技术中的太阳能发电还存在问题，太阳能光电转换效率低、光伏发电成本高和光伏发电功率低。太阳能光伏发电受多种因素的影响，例如，温度、光照强度、设备摆放角度的因素。外界因素的变化会引起输出电压和输出功率的变化。由于外界因素和输出的非线性特性，使太阳能电池稳定性变差。
现有技术中关于太阳能最大功率点的追踪方法包括恒定电压法、扰动观测法、电导增量法、人工神经网络法，现有技术中的大都采用一种太阳能最大功率点的追踪方法，太阳能电池的光伏发电的效率低。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够提高太阳能电池的输出功率的基于模糊电导的光伏发电控制方法及系统。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种基于模糊电导的光伏发电控制方法，所述控制方法包括：
建立模拟光伏发电系统，获得光伏发电系统；
采用模糊控制法计算所述光伏发电系统输出的最大功率的点，获得最大功率点；
采用电导增量法修正所述最大功率点，获得修正最大功率点。
可选的，所述采用模糊控制法计算所述光伏发电系统输出的最大功率的点具体包括：
确定所述光伏发电系统的模糊子集和模糊论域，所述模糊子集为第k个时刻的普通控制器开关器件占空比的变化量；
根据输出功率的变化率确定隶属函数；
根据所述模糊子集、所述模糊论域和所述隶属函数计算所述光伏发电系统的输出功率的变化率的清晰值，获得清晰变化率值；
将所述清晰变化率值进行解模糊化，获得输出功率最大对应的输入电压值。
可选的，所述根据输出功率的变化率确定隶属函数具体包括：
根据所述光伏发电系统的输出功率的变化率和开关器件的位置调节所述输入电压；
根据所述输入电压与所述光伏发电系统的输出功率的变化率和开关器件的位置的关系确定所述隶属函数。
可选的，采用电导增量法修正所述最大功率点，获得修正最大功率点具体包括：
判断输出功率随输入电压的变化率是否等于零，如果是，所述输出功率为最大值；否则，修正所述最大功率点。
为了实现上述目的，本发明还提供了如下方案：
一种基于模糊电导的光伏发电控制系统，所述控制系统包括：
发电系统建立模块，用于建立模拟光伏发电系统，获得光伏发电系统；
模糊控制模块，用于采用模糊控制法计算所述光伏发电系统输出的最大功率的点，获得最大功率点；
电导增量模块，用于采用电导增量法修正所述最大功率点，获得修正最大功率点。
可选的，所述模糊控制模块具体包括：
模糊参数确定单元，用于确定所述光伏发电系统的模糊子集和模糊论域，所述模糊子集为第k个时刻的普通控制器开关器件占空比的变化量；
隶属函数确定单元，用于根据输出功率的变化率确定隶属函数；
清新变化率计算单元，用于根据所述模糊子集、所述模糊论域和所述隶属函数计算所述光伏发电系统的输出功率的变化率的清晰值，获得清晰变化率值；
解模糊化单元，用于将所述清晰变化率值进行解模糊化，获得输出功率最大对应的输入电压值。
可选的，所述隶属函数确定单元具体包括：
输入电压调节子单元，用于根据所述光伏发电系统的输出功率的变化率和开关器件的位置调节所述输入电压；
隶属函数确定子单元，用于根据所述输入电压与所述光伏发电系统的输出功率的变化率和开关器件的位置的关系确定所述隶属函数。
可选的，所述电导增量模块具体包括：
判断单元，用于判断输出功率随输入电压的变化率是否等于零；
最大输出功率单元，用于确定所述输出功率为最大值；
修正单元，用于修正所述最大功率点。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明提供了一种基于模糊电导的光伏发电控制方法及系统。首先采用模糊控制的方法计算所述光伏发电系统输出的最大功率的点，获得最大功率点，再通过采用电导增量法修正所述最大功率点，获得修正最大功率点。提高了最大功率点的精度，减少了振荡，在最大功率点处电能能够得以最大程度地输出，同时提高了太阳能发电系统的发电效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的基于模糊电导的光伏发电控制方法的流程图；
图2为本发明提供的基于模糊电导的光伏发电控制系统的组成框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种能够提高太阳能电池的输出功率的基于模糊电导的光伏发电控制方法及系统。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，本发明提供了一种基于模糊电导的光伏发电控制方法，所述控制方法包括：
步骤100：建立模拟光伏发电系统，获得光伏发电系统；
步骤200：采用模糊控制法计算所述光伏发电系统输出的最大功率的点，获得最大功率点；
步骤300：采用电导增量法修正所述最大功率点，获得修正最大功率点。
所述步骤200：采用模糊控制法计算所述光伏发电系统输出的最大功率的点具体包括：
确定所述光伏发电系统的模糊子集和模糊论域，所述模糊子集为第k个时刻的普通控制器开关器件占空比的变化量；
根据输出功率的变化率确定隶属函数；
根据所述模糊子集、所述模糊论域和所述隶属函数计算所述光伏发电系统的输出功率的变化率的清晰值，获得清晰变化率值；
将所述清晰变化率值进行解模糊化，获得输出功率最大对应的输入电压值。
所述根据输出功率的变化率确定隶属函数具体包括：
根据所述光伏发电系统的输出功率的变化率和开关器件的位置调节所述输入电压；
根据所述输入电压与所述光伏发电系统的输出功率的变化率和开关器件的位置的关系确定所述隶属函数。
所述步骤300：采用电导增量法修正所述最大功率点，获得修正最大功率点具体包括：
判断输出功率随输入电压的变化率是否等于零，如果是，所述输出功率为最大值；否则，修正所述最大功率点。
为了实现上述目的，本发明还提供了如下方案：
如图2所示，本发明还提供了一种基于模糊电导的光伏发电控制系统，所述控制系统包括：
发电系统建立模块1，用于建立模拟光伏发电系统，获得光伏发电系统；
模糊控制模块2，用于采用模糊控制法计算所述光伏发电系统输出的最大功率的点，获得最大功率点；
电导增量模块3，用于采用电导增量法修正所述最大功率点，获得修正最大功率点。
所述模糊控制模块2具体包括：
模糊参数确定单元，用于确定所述光伏发电系统的模糊子集和模糊论域，所述模糊子集为第k个时刻的普通控制器开关器件占空比的变化量；
隶属函数确定单元，用于根据输出功率的变化率确定隶属函数；
清新变化率计算单元，用于根据所述模糊子集、所述模糊论域和所述隶属函数计算所述光伏发电系统的输出功率的变化率的清晰值，获得清晰变化率值；
解模糊化单元，用于将所述清晰变化率值进行解模糊化，获得输出功率最大对应的输入电压值。
所述隶属函数确定单元具体包括：
输入电压调节子单元，用于根据所述光伏发电系统的输出功率的变化率和开关器件的位置调节所述输入电压；
隶属函数确定子单元，用于根据所述输入电压与所述光伏发电系统的输出功率的变化率和开关器件的位置的关系确定所述隶属函数。
所述电导增量模块3具体包括：
判断单元，用于判断输出功率随输入电压的变化率是否等于零；
最大输出功率单元，用于确定所述输出功率为最大值；
修正单元，用于修正所述最大功率点。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (4)

1.一种基于模糊电导的光伏发电控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：
建立模拟光伏发电系统，获得光伏发电系统；
采用模糊控制法计算所述光伏发电系统输出的最大功率的点，获得最大功率点；
采用电导增量法修正所述最大功率点，获得修正最大功率点；
所述采用模糊控制法计算所述光伏发电系统输出的最大功率的点具体包括：
确定所述光伏发电系统的模糊子集和模糊论域，所述模糊子集为第k个时刻的普通控制器开关器件占空比的变化量；
根据输出功率的变化率确定隶属函数；
根据所述模糊子集、所述模糊论域和所述隶属函数计算所述光伏发电系统的输出功率的变化率的清晰值，获得清晰变化率值；
将所述清晰变化率值进行解模糊化，获得输出功率最大对应的输入电压值；
所述根据输出功率的变化率确定隶属函数具体包括：
根据所述光伏发电系统的输出功率的变化率和开关器件的位置调节输入电压；
根据所述输入电压与所述光伏发电系统的输出功率的变化率和开关器件的位置的关系确定所述隶属函数。
2.根据权利要求1所述的一种基于模糊电导的光伏发电控制方法，其特征在于，采用电导增量法修正所述最大功率点，获得修正最大功率点具体包括：
判断输出功率随输入电压的变化率是否等于零，如果是，所述输出功率为最大值；否则，修正所述最大功率点。
3.一种基于模糊电导的光伏发电控制系统，其特征在于，所述控制系统包括：
发电系统建立模块，用于建立模拟光伏发电系统，获得光伏发电系统；
模糊控制模块，用于采用模糊控制法计算所述光伏发电系统输出的最大功率的点，获得最大功率点；
电导增量模块，用于采用电导增量法修正所述最大功率点，获得修正最大功率点；
所述模糊控制模块具体包括：
模糊参数确定单元，用于确定所述光伏发电系统的模糊子集和模糊论域，所述模糊子集为第k个时刻的普通控制器开关器件占空比的变化量；
隶属函数确定单元，用于根据输出功率的变化率确定隶属函数；
清晰变化率计算单元，用于根据所述模糊子集、所述模糊论域和所述隶属函数计算所述光伏发电系统的输出功率的变化率的清晰值，获得清晰变化率值；
解模糊化单元，用于将所述清晰变化率值进行解模糊化，获得输出功率最大对应的输入电压值；
所述隶属函数确定单元具体包括：
输入电压调节子单元，用于根据所述光伏发电系统的输出功率的变化率和开关器件的位置调节输入电压；
隶属函数确定子单元，用于根据所述输入电压与所述光伏发电系统的输出功率的变化率和开关器件的位置的关系确定所述隶属函数。
4.根据权利要求3所述的一种基于模糊电导的光伏发电控制系统，其特征在于，所述电导增量模块具体包括：
判断单元，用于判断输出功率随输入电压的变化率是否等于零；
最大输出功率单元，用于确定所述输出功率为最大值；
修正单元，用于修正所述最大功率点。
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