CN1936757A - 光伏扬水系统的混成最大功率点跟踪控制方法 - Google Patents

Abstract

一种光伏扬水系统的混成最大功率点跟踪控制方法，包括：a.MCU检查选择标识，若为真，转至步骤b，否则转步骤d；b.运行多重判据法，调节变频器输出频率；c.若当前次调频与前次调频为不同向调频，则使选择标识为假，参考电压V_ref＝V(n)，常压法实际执行时间t_CV清零，转步骤a；否则转步骤a；d.运行常压法，调节变频器输出频率；e.令常压法实际执行时间t_CV加一个控制周期，当t_CV≥T_CV时，则使选择标识为真，转步骤a；否则转步骤a。它通过交替运行多重判据法和常压法，来调节输出频率，能够及时调整输出频率，有效控制直流电压，保证系统稳定运行，使系统既具有快速的动态跟踪特性，又具有良好的稳定性。

Description

光伏扬水系统的混成最大功率点跟踪控制方法

技术领域

本发明涉及光伏发电技术领域，特别是一种应用在独立光伏扬水系统中的最大功率点跟踪方法。

背景技术

独立光伏扬水系统对于解决偏远地区人畜饮水、农业及防护林灌溉等生态问题具有广阔的应用前景，也可应用于城市公园喷水景观等，因此得到了广泛的重视。独立光伏扬水系统由图9所示的三个部分组成：光伏电池阵列、专用变频器和使用三相异步电动机的水泵。基于在光伏扬水系统中蓄电不如蓄水的方针，没有配置蓄电池，达到简化系统、降低成本的目的。

光伏电池是一种非线性电源，其输出特性与结构、材料、光照强度及环境温度等因素密切相关。根据等值电路及其表达式、可得到图10所示的输出电压、电流及功率的特性曲线。由图10可知，输出功率存在一个极大值，即最大功率点。输出电流-电压特性则以最大功率点为界，左侧的区域内电流基本保持恒定，称为恒流区，而右侧的区域内电压变化较小，称为恒压区。

专用变频器用于控制水泵转速，其控制电路以MCU为核心，必须具备以下两个功能：逆变功能——将光伏电池阵列输出的直流电变换为驱动电动机所需的交流电；最大功率点跟踪(MPPT)功能——根据光照强度实时调节输出频率、保证系统工作在最大功率点。在无蓄电池的独立光伏扬水系统中，水泵所需的功率由光伏电池直接提供，光伏电池阵列的直流输出电压随着变频器输出频率的增高而下降。因此通过调节变频器的输出频率，可以对光伏电池阵列的工作点进行控制。在恒压区内增高输出频率，在恒流区内降低输出频率，即可实现最大功率点的跟踪。

最大功率点跟踪控制方法对系统的运行特性起着决定性的作用，需要满足三方面的要求：跟踪速度、跟踪精度及系统稳定性。经典的方法根据光伏电池的输出特性，基于一阶极值判别原理，通过检测输出电压和电流，建立单一的判据，调节系统的工作点，有常压法、扰动观测法(PAO)及增导纳法(ICT)等等。在有储能环节(如蓄电池)的系统和并网发电系统中，不存在因输出电压过低而造成系统停机保护的问题，经典的方法基本能够满足系统对控制特性的要求。但是，在本发明应用的独立光伏扬水系统中，由于没有蓄电池对直流电压起支撑作用，稳定性问题主要是电压稳定问题，控制规律的动态特性稍不理想，就会造成光伏电池阵列输出电压急剧下降，变频器欠压保护，系统停止运行，例如，当水泵转速过高或光照强度迅速降低时，如果不能及时地调低变频器的输出频率，光伏电池阵列的电压将迅速下降，导致变频器欠压保护动作。因此，对控制器的动态特性提出了更高的要求。现有的光伏扬水专用变频器产品均采用经典的最大功率跟踪方法，控制特性不够理想，有待进一步改善。

常压法忽略太阳辐照度、环境温度等因素对最大功率点电压的影响，近似认为不同工作条件下最大功率点的电压不变。运行中当实测电压大于设定最大功率点参考电压V_ref时，增高输出频率；反之，则降低输出频率。输出频率f由式(7)决定，式中Δf＞0为调频步长。

$f\left(n\right)=\left\{\begin{array}{ccc}f(n-1)+\mathrm{\&Delta;f}& V\left(n\right)>v_{\mathrm{ref}}& \\ f(n-1)& V\left(n\right)=V_{\mathrm{ref}}& ---\left(7\right)\\ f(n-1)-\mathrm{\&Delta;f}& V\left(n\right)<V_{\mathrm{ref}}& \end{array}\right.$

常压法直接控制工作点电压，系统的稳定性好。但是，其参考电压V_ref的选取依赖于光伏电池阵列的特性，对每一个系统都必须根据光伏电池阵列的参数整定V_ref，通用性较差。而且实验表明，环境温度对最大功率点的电压影响较大，若V_ref恒定不变，系统在实际运行时可能偏离最大功率点，所以应设法根据系统的运行状态实时地调整参考电压。

PAO法是被广泛应用的方法之一。在光伏扬水系统中，PAO法的基本操作如下：小幅度调节输出频率，检测由此而引起的输出功率P的变化，根据输出功率的变化方向决定下个周期的频率调节方向。即

f(n)＝f(n-1)+Δf(n)                 (8)

$\mathrm{\&Delta;f}\left(n\right)=\left\{\begin{array}{ccc}\mathrm{\&Delta;f}(n-1)& p\left(n\right)\&GreaterEqual;p(n-1)& \\ & & ---\left(9\right)\\ -\mathrm{\&Delta;f}(n-1)& p\left(n\right)<p(n-1)& \end{array}\right.$

PAO法具有通用性好、在太阳辐照度比较稳定的情况下能保证系统自动跟踪最大功率点等优点；其缺点是没有考虑太阳辐照度快速变化时的系统动态特性，可能选择错误的调速方向，导致无蓄电池独立光伏扬水系统频繁停止与起动。例如，当太阳辐照度大幅度降低时，引起系统的输出功率连续下降，此时变频器应该连续多个周期降低输出频率，使系统稳定在新的最大功率点。但是，根据式(9)控制策略，在输出功率连续减小的过程中，Δf(n)＝-Δf(n-1)，因此在输出功率连续减小的过程中，相邻两个控制周期内变频器交替小幅降频和升频，水泵的功率需求超过光伏电池阵列的最大功率，导致电压急剧降低，系统欠压保护。

将ICT法应用于光伏扬水系统，通过检测光伏电池阵列的输出电压V(n)和电流I(n)，计算与上个控制周期的输出电压V(n-1)和电流I(n-1)的差，ΔV(n)＝V(n)-V(n-1)，ΔI(n)＝I(n)-I(n-1)，可以得到控制规律如下：

$f\left(n\right)=\left\{\begin{array}{cccc}f(n-1)& I\left(n\right)/V\left(n\right)+\mathrm{\&Delta;I}\left(n\right)/\mathrm{\&Delta;V}\left(n\right)=0& \left(\mathrm{MPP}\right)& \\ f(n-1)-\mathrm{\&Delta;f}& I\left(n\right)/V\left(n\right)+\mathrm{\&Delta;I}\left(n\right)/\mathrm{\&Delta;V}\left(n\right)>0& ---\left(10\right)& \\ f(n-1)+\mathrm{\&Delta;f}& I\left(n\right)/V\left(n\right)+\mathrm{\&Delta;I}\left(n\right)/\mathrm{\&Delta;V}\left(n\right)<0& & \end{array}\right.$

ICT法理论上可以保证系统工作于最大功率点，并对系统的动态特性有所改善。但是，含有除法运算的判据I/V+ΔI/ΔV不适合于采用定点MCU的光伏扬水控制系统。因为在数字控制系统中，反馈量I、V都是通过对检测电路信号进行A/D转换后得到的，且为了保证检测的范围和精度，额定电压和电流的A/D转换值的大小通常比较接近。因此，在光伏扬水控制系统的正常调节范围内，I/V的计算结果经常小于1，ΔI/ΔV的计算结果也经常落在(-1，1)范围内。由于定点MCU只具备处理整数的能力，绝对值小于1的计算结果都被作为0处理，造成将|I/V+ΔI/ΔV|＜1内的所有工作点都判断为最大功率点，导致系统可能滞留在非最大功率点上持续工作。此外，当太阳辐照度快速增大时，系统应该增频，提高输出功率。但由于辐照度增强使ΔI＞0、ΔV＞0，式(10)反作降频控制，导致输出频率短时偏低，影响了最大功率点跟踪效果。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种光伏扬水系统的最大功率点跟踪控制方法，该跟踪控制方法能应用于采用定点MCU的光伏扬水系统，而且具有快速的动态跟踪特性。

本发明的第二目的是更进一步提供一种光伏扬水系统的混成最大功率点跟踪控制方法，该跟踪控制方法能应用于采用定点MCU的光伏扬水系统，使系统既具有快速的动态跟踪特性，又具有良好的稳定性。

为实现上述第一目的，本发明光伏扬水系统的最大功率点跟踪控制方法是一种多重判据法，它在每个控制周期T_C中，通过检测光伏电池阵列的输出电压V(n)和输出电流I(n)，计算输出功率P(n)＝V(n)I(n)，并与上个控制周期的对应变量比较，ΔP(n)＝P(n)-P(n-1)，ΔV(n)＝V(n)-V(n-1)，ΔI(n)＝I(n)-I(n-1)，直接以ΔP、ΔV和ΔI的符号为判据，根据如表1所示的多重判据法逻辑，调节系统的工作点。

表1多重判据法逻辑

判据ΔP	判据ΔV	判据ΔI	调频方向	系统状态
					＜0＜0	≤0＜0	≤0＞0	降频降频	光照强度减小恒流区

＜0＞0＞0＞0＝0

＞0＜0＞0≥0-

＜0＞0＜0≥0-

升频升频降频升频不变

恒压区恒压区恒流区光照强度增大最大功率点

该方法具体包括以下步骤：

系统中的MCU采样光伏电池阵列的输出电压V(n)、输出电流I(n)，计算输出功率P(n)，分别用所述输出电压V(n)、输出电流I(n)和输出功率P(n)减去上一控制周期中的输出电压V(n-1)、输出电流I(n-1)和输出功率P(n-1)，得出电压差ΔV、电流差ΔI和功率差ΔP，根据所述电压差ΔV、电流差ΔI和功率差ΔP的正、负以及是否为零，分别选择式(1)-(3)之一

f(n)＝f(n-1)+Δf    ΔP＜0且ΔV＞0，或ΔP＞0且ΔI≥0……………………(1)

f(n)＝f(n-1)        ΔP＝0                          ……………………(2)

f(n)＝f(n-1)-Δf    ΔP＜0且ΔV≤0，或ΔP＞0且ΔI＜0  …………………(3)

调节系统中逆变器的输出频率f(n)，式中Δf为调频步长，Δf＞0，f(n-1)为上一控制周期中逆变器的输出频率。

为实现上述本发明的第二目的，本发明更进一步提供一种光伏扬水系统的混成最大功率点跟踪控制方法，该跟踪控制方法通过交替运行多重判据法和常压法，来调节输出频率，多重判据法执行周期(指一次交替中，运行多重判据法的时间)短于1秒，能实时跟踪最大功率点，并为下一个常压法执行周期T_CV(指一次交替中，运行常压法的时间)提供最佳的参考电压V_ref，该方法包括以下步骤：

a、系统中的MCU每个控制周期T_C检查选择标识k的逻辑值，若为真，转至步骤b运行多重判据法，否则转至步骤d运行常压法；

b、所述多重判据法包括，采样系统中光伏电池阵列的输出电压V(n)和输出电流I(n)，计算输出功率P(n)，分别用所述输出电压V(n)、输出电流I(n)和输出功率P(n)减去上一控制周期中的输出电压V(n-1)、输出电流I(n-1)和输出功率P(n-1)，得出电压差ΔV、电流差ΔI和功率差ΔP，根据所述电压差ΔV、电流差ΔI和功率差ΔP的正、负以及是否为零，分别选择式(1)-(3)之一

f(n)＝f(n-1)+Δf    ΔP＜0且ΔV＞0，或ΔP＞0且ΔI≥0……………………(1)

f(n)＝f(n-1)        ΔP＝0                          ……………………(2)

f(n)＝f(n-1)-Δf    ΔP＜0且ΔV≤0，或ΔP＞0且ΔI＜0……………………(3)

调节系统中逆变器的输出频率f(n)，式中Δf为调频步长，Δf＞0，f(n-1)为上一控制周期中逆变器的输出频率；

c、若当前次调频与前次调频为不同向调频，则使选择标识k的逻辑值为假，参考电压V_ref＝V(n)，常压法实际执行时间t_CV清零，转至步骤a；否则直接转至步骤a；

d、所述常压法包括，采样系统中光伏电池阵列的输出电压V(n)，与参考电压V_ref比较，根据比较的结果分别选择式(4)-(6)之一

f(n)＝f(n-1)+Δf       V(n)＞V_ref……………………(4)

f(n)＝f(n-1)           V(n)＝V_ref……………………(5)

f(n)＝f(n-1)-Δf       V(n)＜V_ref……………………(6)

调节系统中逆变器的输出频率f(n)，式中Δf为调频步长，Δf＞0，f(n-1)为上一控制周期中逆变器的输出频率；

e、令常压法实际执行时间t_CV加一个控制周期T_C，再与常压法执行周期T_CV比较，当t_CV≥T_CV时，则使选择标识k的逻辑值为真，转至步骤a；否则直接转至步骤a。

当MCU运行常压法时，采用的参考电压V_ref是由多重判据法跟踪控制模块提供的，所述参考电压V_ref等于多重判据法中出现不同向调频时，当前控制周期检测的光伏电池阵列的输出电压V(n)。

本发明多重判据法根据电压差ΔV、电流差ΔI和功率差ΔP的正、负以及是否为零，对输出频率调节的控制效果和光照强度变化同时进行判别，即跟踪系统状态，进而通过相应的运算确定下一周期的输出频率，实时跟踪最大功率点。由于能够对输出频率调节的控制效果和光照强度变化同时进行判别，使系统的动态跟踪特性得到改善。另外，它没有除法运算，能应用于采用定点MCU的光伏扬水系统。

其混成最大功率点跟踪控制方法通过交替运行多重判据法和常压法，来调节输出频率，其中多重判据法执行周期短于1秒，能实时跟踪最大功率点，并为下一个常压法执行周期T_CV提供最佳的参考电压值。而常压法直接控制工作点电压，可以较好地解决系统的稳定性问题。将多重判据法的快速跟踪特性与常压法的良好稳定性相结合，能够及时调整输出频率，有效控制直流电压，保证系统稳定运行，使系统既具有快速的动态跟踪特性，又具有良好的稳定性。

附图说明

图1为本发明实施例1光伏扬水系统的系统框图；

图2为其多重判据法的流程图；

图3a、b为实施例1光伏扬水系统用多重判据法跟踪特性的实验结果，其中，图3a为光照强度曲线，图3b为对应的输出功率曲线；

图4为本发明实施例2光伏扬水系统采用的混成最大功率点跟踪控制方法的流程图；

图5为图4中常压法的流程图；

图6a、b为实施例2光伏扬水系统在晴天条件下，输出功率与输出电压的曲线图；

图7a、b为实施例2光伏扬水系统在多云条件下，输出功率与输出电压的曲线图；

图8a、b为实施例2光伏扬水系统在阴天条件下，输出功率与输出电压的曲线图；

图9为独立光伏扬水系统的基本结构：

图10为光伏电池阵列P-V(I-V)特性曲线。

具体实施方式

下面结合附图做进一步说明。

实施例1：

如图1所示，本光伏扬水系统包括光伏电池阵列1、水泵5和逆变器4，逆变器4的输出端接水泵5电源端，逆变器4的输入端接于光伏电池阵列1输出端，光伏电池阵列1输出回路设置防涌流电路2和平波电路3，还包括：

MCU 11，MCU内部有多重判据法跟踪控制模块和常压法跟踪控制模块，用于交替跟踪控制该光伏扬水系统的最大功率点；

电压检测模块7，它的输入端连接于光伏电池阵列1的输出端，它的输出端连接至MCU11的输入端，用于检测光伏电池阵列1的输出电压V(n)；

第一电流检测模块6，它的输入端连接于光伏电池阵列1的输出端，它的输出端连接至MCU 11的另一输入端，用于检测光伏电池阵列1的输出电流I(n)；

PWM驱动模块9，它的输入端连接于MCU 11输出端口，它的输出端连接至逆变器4的控制端，用于驱动逆变器；

所述MCU交替运行多重判据法跟踪控制模块和常压法跟踪控制模块，采样光伏电池阵列的输出电压V(n)和输出电流I(n)，计算，并根据相应的判据和公式确定输出频率f(n)，使PWM驱动模块和逆变器以输出频率f(n)运行。

还包括第二电流检测模块10，第二电流检测模块10的两个输入端分别对水泵5的两相电流采样，它的输出端连接至MCU 11的相应输入端，用于监测水泵5的工作电流。

故障信号模块8，监测逆变器4的运行状况并反馈给MCU 11。

本实施例中，光伏电池阵列1的峰值功率2200W、最大功率点电压350V、电流6.28A。

变频器4额定功率1500W，最高输出频率50Hz。水泵5采用额定输入频率50Hz、功率1500W、流量/扬程14(m³/h)/20m的三相220V潜水泵。MCU 11采用16位定点MCU，同时实施逆变控制和最大功率点跟踪控制；最大功率点跟踪控制环节通过10位A/D转换器检测输入电流和直流电压，根据选定的方法计算确定变频器的输出频率，控制周期T_C为20毫秒，控制周期T_C可设置为数十毫秒。

实施例1光伏扬水系统采用多重判据法跟踪控制系统的最大功率点，它在每个控制周期T_C中，通过检测光伏电池阵列1的输出电压V(n)和输出电流I(n)，计算输出功率P(n)＝V(n)I(n)，并与上个控制周期的对应变量比较，ΔP(n)＝P(n)-P(n-1)，ΔV(n)＝V(n)-V(n-1)，ΔI(n)＝I(n)-I(n-1)，直接以ΔP、ΔV和ΔI的符号为判据，根据如表1所示的多重判据法逻辑，调节系统的工作点。

表1多重判据法逻辑

判据ΔP	判据ΔV	判据ΔI	调频方向	系统状态
					＜0＜0＜0＞0＞0＞0＝0	≤0＜0＞0＜0＞0≥0-	≤0＞0＜0＞0＜0≥0-	降频降频升频升频降频升频不变	光照强度减小恒流区恒压区恒压区恒流区光照强度增大最大功率点

参照图2，该多重判据法包括以下步骤：

系统中的MCU 11采样光伏电池阵列1的输出电压V(n)、输出电流I(n)；

计算输出功率P(n)；

分别用所述输出电压V(n)、输出电流I(n)和输出功率P(n)减去上一控制周期中的输出电压V(n-1)、输出电流I(n-1)和输出功率P(n-1)，得出电压差ΔV、电流差ΔI和功率差ΔP；

根据所述电压差ΔV、电流差ΔI和功率差Δp的正、负以及是否为零，调节变频器4的输出频率f(n)，若ΔP＝0，即P(n)＝P(n-1)，则使输出频率f(n)＝f(n-1)，

若ΔP＜0且ΔV＞0，则使输出频率f(n)＝f(n-1)+Δf，

若ΔP＜0且ΔV≤0，则使输出频率f(n)＝f(n-1)-Δf，

若ΔP＞0且ΔI≥0，则使输出频率f(n)＝f(n-1)+Δf，

若ΔP＞0且ΔI＜0，则使输出频率f(n)＝f(n-1)-Δf，式中Δf为调频步长，Δf＞0，f(n-1)为上一控制周期中逆变器4的输出频率。

如表1所示，该方法通过判断电压差ΔV、电流差ΔI和功率差ΔP的正、负以及是否为零，对输出频率调节的控制效果和光照强度变化同时进行判别，即跟踪系统状态，进而通过相应的运算确定下一周期的频率f(n)，从而及时调整输出频率。它没有除法运算，系统的动态跟踪特性得到改善。

对比实验结果表明，在光照强度快速变化时，采用PAO法和ICT法的系统经常停机保护，而采用本实施例方法的系统则能快速响应、稳定运行。图3a、b为确认本多重判据法跟踪特性的实验结果，其中，图3a为光照强度曲线，图3b为对应的输出功率曲线。可以看出，输出功率曲线与光照强度曲线非常吻合，表明系统具有出色的跟踪特性。

实施例2：

实施例2光伏扬水系统的系统构成与实施例1相同，不同点在于：实施例2光伏扬水系统采用混成最大功率点跟踪控制方法来跟踪控制最大功率点，参照图4，该混成最大功率点跟踪控制方法交替运行多重判据法和常压法，调节变频器的输出频率，多重判据法执行周期短于1秒，实时跟踪最大功率点，并为下一个常压法执行周期T_CV(约10秒)提供最佳的参考电压值，具体包括以下步骤：

a、系统中的MCU11每个控制周期TC检查选择标识k的逻辑值，若为真(即k＝1)，转至步骤b，否则转至步骤d；

b、运行多重判据法，调节变频器4的输出频率f(n)；

c、若当前次调频与前次调频为不同向调频(例如：当前次是不变频或降频，上次是升频；或者当前次是不变频或升频，而上次是降频)，则使选择标识k的逻辑值为假(即k＝0)，参考电压V_ref＝V(n)，常压法实际执行时间t_CV清零，转至步骤a；否则直接转至步骤a；

d、运行常压法，调节变频器4的输出频率f(n)，其中，常压法中采用的参考电压V_ref是步骤c中所述参考电压V_ref＝V(n)；

e、令常压法实际执行时间t_CV加一个控制周期T_C，再与常压法执行周期T_CV比较，当t_CV≥T_CV时，则使选择标识k的逻辑值为真，转至步骤a；否则直接转至步骤a。

实际应用中，常压法执行周期T_CV可以设置为5～20S，时间常数可为10～30ms。

参照图2，MCU11运行多重判据法，调节变频器4输出频率f(n)的过程包括以下步骤：

系统中的MCU11采样光伏电池阵列1的输出电压V(n)、输出电流I(n)；

计算输出功率P(n)；

分别用所述输出电压V(n)、输出电流I(n)和输出功率P(n)减去上一控制周期中的输出电压V(n-1)、输出电流I(n-1)和输出功率P(n-1)，得出电压差ΔV、电流差ΔI和功率差ΔP；

根据所述电压差ΔV、电流差ΔI和功率差ΔP的正、负以及是否为零，确定输出频率f(n)，若ΔP＝0，即P(n)＝P(n-1)，则使输出频率f(n)＝f(n-1)，

若ΔP＜0且ΔV＞0，则使输出频率f(n)＝f(n-1)+Δf，

若ΔP＜0且ΔV≤0，则使输出频率f(n)＝f(n-1)-Δf，

若ΔP＞0且ΔI≥0，则使输出频率f(n)＝f(n-1)+Δf，

若ΔP＞0且ΔI＜0，则使输出频率f(n)＝f(n-1)-Δf，式中Δf为调频步长，Δf＞0，f(n-1)为上一控制周期中逆变器的输出频率。

参照图5，MCU11运行常压法，调节变频器4输出频率f(n)的过程包括以下步骤：

采样系统中光伏电池阵列1的输出电压V(n)，

将输出电压V(n)与参考电压V_ref比较，若V(n)＝V_ref，则使输出频率f(n)＝f(n-1)，

若V(n)＞V_ref，则使输出频率f(n)＝f(n-1)+Δf，

若V(n)＜V_ref，则使输出频率f(n)＝f(n-1)-Δf，式中Δf为调频步长，Δf＞0，f(n-1)为上一控制周期中逆变器的输出频率。

图6-图8为采用混成最大功率点跟踪控制的实验结果，在不同的天气状况下均表现良好，尤其在光照强度快速变化时，如图7所示，采用混成最大功率点跟踪控制方法的系统则能够及时调整输出频率，有效控制直流电压，保证系统稳定运行，而采用经典最大功率点跟踪控制方法的系统常有系统因欠压保护而停止运行的现象。

Claims (4)

1、光伏扬水系统的混成最大功率点跟踪控制方法，其特征在于包括以下步骤：

a、系统中的MCU每个控制周期T_C检查选择标识 k的逻辑值，若为真，转至步骤b运行多重判据法，否则转至步骤d运行常压法；

b、所述多重判据法包括，采样系统中光伏电池阵列的输出电压 V( n)和输出电流 I( n)，计算输出功率 P( n)，分别用所述输出电压 V( n)、输出电流 I( n)和输出功率 P( n)减去上一控制周期中的输出电压 V( n- 1)、输出电流 I( n- 1)和输出功率 P( n- 1)，得出电压差Δ V、电流差Δ I和功率差Δ P，根据所述电压差Δ V、电流差Δ I和功率差Δ P的正、负以及是否为零，分别选择式(1)-(3)之一

f( n)＝ f( n- 1)+Δ f     Δ P＜ 0且Δ V＞ 0，或Δ P＞ 0且Δ I≥ 0 ........................(1)

f( n)＝ f( n- 1)         Δ P＝ 0                           ........................(2)

f( n)＝ f( n- 1)-Δ f     Δ P＜ 0且Δ V≤ 0，或Δ P＞ 0且Δ I＜ 0........................(3)

调节系统中逆变器的输出频率 f( n)，式中Δ f为调频步长，Δ f＞0， f( n-1)为上一控制周期中逆变器的输出频率；

c、若当前次调频与前次调频为不同向调频，则使选择标识k的逻辑值为假，参考电压V_ref＝ V( n)，常压法实际执行时间t_CV清零，转至步骤a；否则直接转至步骤a；

d、所述常压法包括，采样系统中光伏电池阵列的输出电压 V( n)，与参考电压V_ref比较，根据比较的结果分别选择式(4)-(6)之一

f( n)＝ f( n- 1)+Δ f      V( n)＞V_ref          ........................(4)

f( n)＝ f( n- 1)          V( n)＝V_ref          ........................(5)

f( n)＝ f( n- 1)-Δ f      V( n)＜V_ref          ........................(6)

调节系统中逆变器的输出频率 f( n)，式中Δ f为调频步长，Δ f＞0， f(n-1)为上一控制周期中逆变器的输出频率；

e、令常压法实际执行时间t_CV加一个控制周期T_C，再与常压法执行周期T_CV比较，当t_CV≥T_CV时，则使选择标识 k的逻辑值为真，转至步骤a；否则直接转至步骤a。

2、根据权利要求1所述的光伏扬水系统的混成最大功率点跟踪控制方法，其特征在于：在步骤d中，所述常压法执行周期T_CV为5～20S，控制周期T_C10～30ms。

3、根据权利要求1所述的光伏扬水系统的混成最大功率点跟踪控制方法，其特征在于：当MCU运行常压法时，采用的参考电压V_ref是由多重判据法跟踪控制模块提供的，所述参考电压V_ref等于多重判据法中出现不同向调频时，当前控制周期检测的光伏电池阵列的输出电压 V( n)。

4、光伏扬水系统的多重判据最大功率点跟踪控制方法，其特征在于包括以下步骤：

系统中的MCU采样光伏电池阵列的输出电压 V( n)、输出电流 I( n)，计算输出功率P( n)，分别用所述输出电压 V( n)、输出电流 I( n)和输出功率 P( n)减去上一控制周期中的输出电压 V( n- 1)、输出电流 I( n- 1)和输出功率 P( n- 1)，得出电压差Δ V、电流差Δ I和功率差Δ P，根据所述电压差Δ V、电流差Δ I和功率差Δ P的正、负以及是否为零，分别选择式(1)-(3)之一

f( n)＝ f( n- 1)+Δ f    Δ P＜ 0且Δ V＞ 0，或Δ P＞ 0且Δ I≥ 0........................(1)

f( n)＝ f( n- 1)        Δ P＝ 0                          ........................(2)

f( n)＝ f( n- 1)-Δ f    Δ P＜ 0且Δ V≤ 0，或Δ P＞ 0且Δ I＜ 0........................(3)

调节系统中逆变器的输出频率 f( n)，式中Δ f为调频步长，Δ f＞0， f( n-1)为上一控制周期中逆变器的输出频率。

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