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1、(10)申请公布号 CN 104362977 A(43)申请公布日 2015.02.18CN104362977A(21)申请号 201410638531.3(22)申请日 2014.11.06H02S 50/10(2014.01)(71)申请人国家电网公司地址 100031 北京市西城区西长安街86号申请人中国电力科学研究院国网河南省电力公司(72)发明人黄晶生 张军军 董颖华 丁明昌(74)专利代理机构北京安博达知识产权代理有限公司 11271代理人徐国文(54) 发明名称一种光伏逆变器双峰动态/静态MPP跟踪效率测试方法(57) 摘要本发明提供一种光伏逆变器双峰动态/静态MPP跟踪效率测试。
2、方法,包括以下步骤:确定直流侧光伏阵列可到达的最大功率点和光伏逆变器MPP电压范围;选择光伏阵列,并与光伏逆变器进行匹配;确定光伏组件单峰P-V曲线;设置光伏阵列双峰MPPT测试效率P-V曲线,完成对光伏逆变器双峰动态/静态MPP跟踪效率测试。本发明通过对直流源编辑不同功率和不同遮挡程度下的双峰I-V曲线,测试与评价光伏逆变器跟踪双峰I-V曲线最大功率点的能力,该发明填补了目前对双峰I-V曲线MPP跟踪效率测试与评价方面的空白。(51)Int.Cl.权利要求书2页 说明书8页 附图6页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书2页 说明书8页 附图6页(10)申请公布号。
3、 CN 104362977 ACN 104362977 A1/2页21.一种光伏逆变器双峰动态/静态MPP跟踪效率测试方法,其特征在于:所述方法包括以下步骤:步骤1:确定直流侧光伏阵列可到达的最大功率点和光伏逆变器MPP电压范围;步骤2:选择光伏阵列,并与光伏逆变器进行匹配;步骤3:确定光伏组件单峰P-V曲线;步骤4:设置光伏阵列双峰MPPT测试效率P-V曲线,完成对光伏逆变器双峰动态/静态MPP跟踪效率测试。2.根据权利要求1所述的光伏逆变器双峰动态/静态MPP跟踪效率测试方法,其特征在于:所述步骤1中,根据光伏逆变器运行相关参数确定直流侧光伏阵列可到达的最大功率和光伏逆变器MPP电压范围;。
4、光伏逆变器运行相关参数包括光伏逆变器的最小MPP电压Umppmin、最大MPP电压Umppmax、最佳MPP工作电压和光伏逆变器标称运行功率。3.根据权利要求2所述的光伏逆变器双峰动态/静态MPP跟踪效率测试方法,其特征在于:根据光伏逆变器标称运行功率确定直流侧光伏阵列可到达的最大功率P0,设定的光伏阵列双峰P-V曲线最大功率不超过P0;根据光伏逆变器的最小MPP电压Umppmin、最大MPP电压Umppmax以及最佳MPP工作电压确定光伏阵列MPP电压范围,在进行光伏阵列双峰P-V曲线设定时,光伏阵列双峰P-V曲线上所有极值点对应的工作电压都在确定的光伏阵列MPP电压范围内。4.根据权利要求。
5、1所述的光伏逆变器双峰动态/静态MPP跟踪效率测试方法,其特征在于:所述步骤2中,根据光伏逆变器MPP电压范围和光伏逆变器的应用场合选择晶硅光伏阵列或薄膜光伏阵列,并与光伏逆变器进行匹配,同时根据光伏逆变器MPP电压范围确定光伏阵列中光伏组件的串联数量n和由光伏组件串联组成的光伏组串的并联数量m。5.根据权利要求1所述的光伏逆变器双峰动态/静态MPP跟踪效率测试方法,其特征在于:所述步骤3中,利用光伏组件数学模型确定光伏组件单峰MPPT效率测试P-V曲线,光伏组件数学模型中,有:其中,IPV为光伏组件输出电流,Isc为光伏组件短路电流,I0为二极管饱和电流,UPV为光伏组件输出电压,Uoc为光。
6、伏组件开路电压,CAQ为常数,表示为:其中,FFU为电压填充系数,对于晶硅光伏阵列中的晶硅组件,取0.8,对于薄膜光伏阵列中的薄膜组件,取0.72;FFI为电流填充系数,对于晶硅光伏阵列中的晶硅组件,取0.9,对于薄膜光伏阵列中的薄膜组件,取0.8;n块光伏组件串联成光伏组串,同时m个光伏组串并联成光伏阵列时,光伏阵列开路电压与短路电流分别表示为:Uoc_anUocIsc_amlsc其中,Uoc_a为伏阵列开路电压,Isc_a为光伏阵列短路电流。权 利 要 求 书CN 104362977 A2/2页36.根据权利要求1所述的光伏逆变器双峰动态/静态MPP跟踪效率测试方法,其特征在于:所述步骤4。
7、中,根据光伏阵列遮挡模式以及阴影遮挡程度设置光伏阵列双峰MPPT测试效率P-V曲线;光伏阵列遮挡模式包括整列遮挡、整行遮挡和单块组件遮挡;设定从光伏阵列开路电压起到电压0,第一个最大功率极值为前峰,第二个最大功率极值为后峰,光伏逆变器在进行双峰动态/静态MPPT跟踪时,从开路电压起向着电压降低方向进行搜索;1)若前峰功率值大于后峰功率值时,无论光伏逆变器是否具备双峰MPPT控制功能,都可找到光伏阵列的最大功率点;2)若前峰功率值小于后峰功率值时,仅有具备双峰MPPT控制功能的光伏逆变器才可以搜索到光伏阵列真实最大值;当现场阴影发生变化时,光伏逆变器根据当前工况重新寻找新P-V曲线上的最大功率点。
8、。7.根据权利要求1或6所述的光伏逆变器双峰动态/静态MPP跟踪效率测试方法,其特征在于:设置光伏阵列双峰MPPT测试效率P-V曲线具体包括设置双峰静态MPPT效率测试P-V曲线和双峰动态MPPT效率测试P-V曲线。8.根据权利要求7所述的光伏逆变器双峰动态/静态MPP跟踪效率测试方法,其特征在于:在设置双峰静态MPPT效率测试P-V曲线时,分别设置高辐照度和低辐照度下的光伏阵列双峰静态MPPT效率测试P-V曲线,光伏逆变器双峰静态MPPT效率MPPT,stat表示为:其中,T为采样周期,小于光伏逆变器MPPT最小时间间隔;UDC,i为采样周期内输入电压的平均值,IDC,i为采样周期内输入电流。
9、的平均值,PMPP,PVS为光伏方阵模拟器实际输出最大功率值,z为光伏逆变器采样数据点总数,TM为检测时间,且有TMzT。9.根据权利要求7所述的光伏逆变器双峰动态/静态MPP跟踪效率测试方法,其特征在于:在设置双峰动态MPPT效率测试P-V曲线时,双峰动态MPPT效率测试包括单峰至双峰变换和双峰至单峰变换;经过第N次测试后光伏阵列双峰动态MPPT效率MPPTdyn,t表示为:其中,N为测试次数总数,MPPTdyn,k为第k次测试中光伏阵列双峰动态MPPT效率,其表示为:其中,UDC,i为采样周期内输入电压的平均值,IDC,i为采样周期内输入电流的平均值,Ti为在第k次测试中光伏逆变器直流侧数。
10、据采样周期,Tj为在第k次测试中光伏方阵模拟器输出功率周期,PMPP,PVS,j为在第k次测试中光伏方阵模拟器输出最大功率,M为光伏方阵模拟器采样数据点总数。权 利 要 求 书CN 104362977 A1/8页4一种光伏逆变器双峰动态 / 静态 MPP 跟踪效率测试方法技术领域0001 本发明属于光伏逆变器检测领域,具体涉及一种光伏逆变器双峰动态/静态MPP跟踪效率测试方法。背景技术0002 近些年来,以风能、太阳能为代表的新能源在全球得到迅猛发展。预计至2020年,光伏组件年产量将达40GW。在此情况下,光伏系统的发电效率也正受到广泛重视。而影响光伏系统发电效率的重要因素就是光伏逆变器对光。
11、伏阵列P-V曲线的最大功率点跟踪精度。0003 根据光伏组件特性,其理想P-V曲线为一条单峰抛物线。光伏逆变器在进行最大功率点跟踪时,仅需要跟踪其单峰顶端即可。在实际运行中,由于行云、树木、建筑物以及鸟类排泄物等影响,光伏阵列会受到局部遮挡,在这种情况下,光伏组件所接收的太阳辐照度存在较大差异性,光伏组串输出特性也会发生改变,光伏阵列P-V曲线出现双峰或多峰情况。0004 目前,常规光伏逆变器仅有单峰MPP(Maximum Power Point)跟踪,光伏逆变器MPPT控制技术的发展经历了恒电压控制法1、短路电流比例法2等较为简单但不够精确的控制方法;直至扰动观测法37、电导增量法89等应用。
12、较为广泛的MPPT控制方法以及采用模糊控制、神经元网络等基于智能处理方法和其他非线性控制策略在内的MPPT跟踪法。0005 采用常规光伏逆变器MPPT跟踪方法,无法对光伏阵列双峰I-V曲线进行跟踪,造成光伏系统发电量损失。附图1为一标称装机容量500kW光伏阵列部分受到阴影遮挡,受阴影遮挡时,遮挡部分的辐照度约50W/m2。在该遮挡程度下,光伏阵列P-V曲线如附图2所示。逆变器工作性能受到阴影遮挡的影响,若逆变器具有双峰MPPT跟踪能力,则受阴影遮挡时逆变器能达到的最大功率Parray1443.58kW,整个系统功率损失约为56.42kW,功率损失百分比为11.28。若逆变器不具有双峰MPPT。
13、跟踪能力,受阴影遮挡时逆变器能达到最大功率Parray2406.02kW,整个系统功率损失约为93.98kW,功率损失百分比18.80。0006 随着分布式光伏系统的发展,分布式光伏系统在城市内的应用将会更加普及,其特点是周围环境复杂,阵列受阴影遮挡的概率较大。可以预见,具有双峰MPPT控制方式的光伏逆变器将成为衡量逆变器性能的重要指标之一。0007 目前,对光伏逆变器MPP跟踪效率测试与评价的方法主要见于欧洲标准EN50530,内容包括静态MPP跟踪效率测试、动态MPP跟踪效率测试以及逆变器启停机MPP跟踪效率测试,但以上内容均针对理想单峰P-V曲线。光伏阵列在实际使用中,受阴影遮挡等影响,。
14、其I-V曲线会呈现多个拐点,造成光伏阵列双峰P-V曲线,严重影响光伏系统整体效率。针对双峰MPPT效率测试标准与方法目前暂未见报道。0008 参考文献0009 1余世杰,何慧若,曹仁贤,等光伏水泵系统中CVT及MPPT的控制比较J太阳说 明 书CN 104362977 A2/8页5能学报,1998,19(4):394-398.0010 2周林,武剑,等光伏阵列最大功率点跟踪控制方法综述J,高电压技术,2008(6)0011 3Femia N,Petrone G,Spagnuolo G,et al.Optimization of perturb and observe maximum power。
15、 point tracking methodJ.IEEE Transactions on Power Electronics,2005,20(4):963-9730012 4Altas I H,Sharaf A M.A novel on-line MPP search algorithm for PV arrayJIEEE Transactions on Energy Conversion 1996,11(4):748-7540013 5Chee Wei Tan,Green T C,Hernandez-Aramburo C A.An improved maximum power point t。
16、racking algorithm with current-mode control for photovoltaic applicationsCInternational Conference on Power Electronics and Drives Systems Kuala Lumpur,Malaysia 2005:489-4940014 6孙务本,曾奕,江秀臣,等.户外在线监测装置电源系统的设计及实现J高电压技术,2007,33(8):178-1820015 7DSouza N S,Lopes L A C,XueJun Liu.An intelligent maximum po。
17、wer point tracker using peak current controlCIEEE 36th Conference on Power Electronics Specialists.Recife,Brazil:IEEE,2005:172-1770016 8Hussein K H,Muta I Hoshino T,Osakada M.Maximum Photovoltaic power tracking:an algorithm for rapidly changing atmospherc conditionsJ.IEE Proceedings-Generation,Trans。
18、mission and Distribution,1995,142(1):59-640017 9Yusof Y,Sayuti S H,Abdul Latif M,et al.Modeling and simulation of maximum power point tracker for photovoltaic systemCProceedings of National Power and Energy conference.Kuala Lumpur,Malaysia,2004:88-93.发明内容0018 为了克服上述现有技术的不足,本发明提供一种光伏逆变器双峰动态/静态MPP跟踪效率。
19、测试方法,通过对直流源编辑不同功率和不同遮挡程度下的双峰I-V曲线,测试与评价光伏逆变器跟踪双峰I-V曲线最大功率点的能力,该发明填补了目前对双峰I-V曲线MPP跟踪效率测试与评价方面的空白。0019 为了实现上述发明目的,本发明采取如下技术方案:0020 本发明提供一种光伏逆变器双峰动态/静态MPP跟踪效率测试方法,所述方法包括以下步骤:0021 步骤1:确定直流侧光伏阵列可到达的最大功率点和光伏逆变器MPP电压范围;0022 步骤2:选择光伏阵列,并与光伏逆变器进行匹配;0023 步骤3:确定光伏组件单峰P-V曲线;0024 步骤4:设置光伏阵列双峰MPPT测试效率P-V曲线,完成对光伏逆。
20、变器双峰动态/静态MPP跟踪效率测试。0025 所述步骤1中,根据光伏逆变器运行相关参数确定直流侧光伏阵列可到达的最大功率和光伏逆变器MPP电压范围;光伏逆变器运行相关参数包括光伏逆变器的最小MPP电说 明 书CN 104362977 A3/8页6压Umppmin、最大MPP电压Umppmax、最佳MPP工作电压和光伏逆变器标称运行功率。0026 根据光伏逆变器标称运行功率确定直流侧光伏阵列可到达的最大功率P0,设定的光伏阵列双峰P-V曲线最大功率不超过P0;根据光伏逆变器的最小MPP电压Umppmin、最大MPP电压Umppmax以及最佳MPP工作电压确定光伏阵列MPP电压范围,在进行光伏阵。
21、列双峰P-V曲线设定时,光伏阵列双峰P-V曲线上所有极值点对应的工作电压都在确定的光伏阵列MPP电压范围内。0027 所述步骤2中,根据光伏逆变器MPP电压范围和光伏逆变器的应用场合选择晶硅光伏阵列或薄膜光伏阵列,并与光伏逆变器进行匹配,同时根据光伏逆变器MPP电压范围确定光伏阵列中光伏组件的串联数量n和由光伏组件串联组成的光伏组串的并联数量m。0028 所述步骤3中,利用光伏组件数学模型确定光伏组件单峰MPPT效率测试P-V曲线,光伏组件数学模型中,有:0029 0030 其中,IPV为光伏组件输出电流,Isc为光伏组件短路电流,I0为二极管饱和电流,UPV为光伏组件输出电压,Uoc为光伏组。
22、件开路电压,CAQ为常数,表示为:0031 0032 其中,FFU为电压填充系数,对于晶硅光伏阵列中的晶硅组件,取0.8,对于薄膜光伏阵列中的薄膜组件,取0.72;FFI为电流填充系数,对于晶硅光伏阵列中的晶硅组件,取0.9,对于薄膜光伏阵列中的薄膜组件,取0.8;0033 n块光伏组件串联成光伏组串,同时m个光伏组串并联成光伏阵列时,光伏阵列开路电压与短路电流分别表示为:0034 Uoc_anUoc0035 Isc_amIsc0036 其中,Uoc_a为伏阵列开路电压,Isc_a为光伏阵列短路电流。0037 所述步骤4中,根据光伏阵列遮挡模式以及阴影遮挡程度设置光伏阵列双峰MPPT测试效率P。
23、-V曲线;光伏阵列遮挡模式包括整列遮挡、整行遮挡和单块组件遮挡;0038 设定从光伏阵列开路电压起到电压0,第一个最大功率极值为前峰,第二个最大功率极值为后峰,光伏逆变器在进行双峰动态/静态MPPT跟踪时,从开路电压起向着电压降低方向进行搜索;0039 1)若前峰功率值大于后峰功率值时,无论光伏逆变器是否具备双峰MPPT控制功能,都可找到光伏阵列的最大功率点;0040 2)若前峰功率值小于后峰功率值时,仅有具备双峰MPPT控制功能的光伏逆变器才可以搜索到光伏阵列真实最大值;当现场阴影发生变化时,光伏逆变器根据当前工况重新寻找新P-V曲线上的最大功率点。0041 设置光伏阵列双峰MPPT测试效率。
24、P-V曲线具体包括设置双峰静态MPPT效率测试P-V曲线和双峰动态MPPT效率测试P-V曲线。0042 在设置双峰静态MPPT效率测试P-V曲线时,分别设置高辐照度和低辐照度下的光说 明 书CN 104362977 A4/8页7伏阵列双峰静态MPPT效率测试P-V曲线,光伏逆变器双峰静态MPPT效率MPPT,stat表示为:0043 0044 其中,T为采样周期,小于光伏逆变器MPPT最小时间间隔;UDC,i为采样周期内输入电压的平均值,IDC,i为采样周期内输入电流的平均值,PMPP,PVS为光伏方阵模拟器实际输出最大功率值,z为光伏逆变器采样数据点总数,TM为检测时间,且有TMzT。004。
25、5 在设置双峰动态MPPT效率测试P-V曲线时,双峰动态MPPT效率测试包括单峰至双峰变换和双峰至单峰变换;经过第N次测试后光伏阵列双峰动态MPPT效率MPPTdyn,t表示为:0046 0047 其中,N为测试次数总数,MPPTdyn,k为第k次测试中光伏阵列双峰动态MPPT效率,其表示为:0048 0049 其中,UDC,i为采样周期内输入电压的平均值,IDC,i为采样周期内输入电流的平均值,Ti为在第k次测试中光伏逆变器直流侧数据采样周期,Tj为在第k次测试中光伏方阵模拟器输出功率周期,PMPP,PVS,j为在第k次测试中光伏方阵模拟器输出最大功率,M为光伏方阵模拟器采样数据点总数。00。
26、50 与现有技术相比,本发明的有益效果在于:0051 1)该方法根据光伏阵列受阴影遮挡情况,设置低辐照度及高辐照度下双峰P-V曲线簇,达到对逆变器不同工况下静态双峰MPPT跟踪测试的目的;0052 2)根据现场阴影变化情况,设置阴影变化下光伏阵列P-V曲线簇变化方式以及变化速率,达到对逆变器动态双峰MPPT效率测试的目的。附图说明0053 图1是现有技术中光伏阵列受阴影遮挡示意图;0054 图2是现有技术中光伏阵列受阴影遮挡时P-V曲线图;0055 图3是本发明实施例中双峰MPPT效率测试流程图;0056 图4是本发明实施例中双峰静态MPPT效率测试P-V曲线图;0057 图5是本发明实施例中。
27、双峰动态MPPT效率测试P-V曲线图;0058 图6是本发明实施例中光伏阵列双峰P-V曲线变化速率设置(测试方式)示意图;0059 图7是本发明实施例中光伏阵列双峰P-V曲线变化速率设置(测试方式)示意图;0060 图8是本发明实施例中光伏组件I-V曲线图;说 明 书CN 104362977 A5/8页80061 图9是本发明实施例中光伏组件P-V曲线图;0062 图10是本发明实施例中光伏阵列双峰P-V曲线图;0063 图11是双峰MPPT效率测试结果示意图。具体实施方式0064 下面结合附图对本发明作进一步详细说明。0065 如图3,本发明提供一种光伏逆变器双峰动态/静态MPP跟踪效率测试。
28、方法,所述方法包括以下步骤:0066 步骤1:确定直流侧光伏阵列可到达的最大功率点和光伏逆变器MPP电压范围;0067 步骤2:选择光伏阵列,并与光伏逆变器进行匹配;0068 步骤3:确定光伏组件单峰P-V曲线;0069 步骤4:设置光伏阵列双峰MPPT测试效率P-V曲线,完成对光伏逆变器双峰动态/静态MPP跟踪效率测试。0070 所述步骤1中,根据光伏逆变器运行相关参数确定直流侧光伏阵列可到达的最大功率和光伏逆变器MPP电压范围;光伏逆变器运行相关参数包括光伏逆变器的最小MPP电压Umppmin、最大MPP电压Umppmax、最佳MPP工作电压和光伏逆变器标称运行功率。0071 根据光伏逆变。
29、器标称运行功率确定直流侧光伏阵列可到达的最大功率P0,设定的光伏阵列双峰P-V曲线最大功率不超过P0;根据光伏逆变器的最小MPP电压Umppmin、最大MPP电压Umppmax以及最佳MPP工作电压确定光伏阵列MPP电压范围,在进行光伏阵列双峰P-V曲线设定时,光伏阵列双峰P-V曲线上所有极值点对应的工作电压都在确定的光伏阵列MPP电压范围内。0072 所述步骤2中,根据光伏逆变器MPP电压范围和光伏逆变器的应用场合选择晶硅光伏阵列或薄膜光伏阵列,并与光伏逆变器进行匹配,同时根据光伏逆变器MPP电压范围确定光伏阵列中光伏组件的串联数量n和由光伏组件串联组成的光伏组串的并联数量m。0073 所述。
30、步骤3中,利用光伏组件数学模型确定光伏组件单峰MPPT效率测试P-V曲线,光伏组件数学模型中,有:0074 0075 其中,IPV为光伏组件输出电流,Isc为光伏组件短路电流,I0为二极管饱和电流,UPV为光伏组件输出电压,Uoc为光伏组件开路电压,CAQ为常数,表示为:0076 0077 其中,FFU为电压填充系数,对于晶硅光伏阵列中的晶硅组件,取0.8,对于薄膜光伏阵列中的薄膜组件,取0.72;FFI为电流填充系数,对于晶硅光伏阵列中的晶硅组件,取0.9,对于薄膜光伏阵列中的薄膜组件,取0.8;0078 n块光伏组件串联成光伏组串,同时m个光伏组串并联成光伏阵列时,光伏阵列开路电压与短路电。
31、流分别表示为:0079 Uoc_anUoc(3)说 明 书CN 104362977 A6/8页90080 Isc_amIsc(4)0081 其中,Uoc_a为伏阵列开路电压,Isc_a为光伏阵列短路电流。0082 所述步骤4中,根据光伏阵列遮挡模式以及阴影遮挡程度设置光伏阵列双峰MPPT测试效率P-V曲线;光伏阵列遮挡模式包括整列遮挡、整行遮挡和单块组件遮挡;0083 设定从光伏阵列开路电压起到电压0,第一个最大功率极值为前峰,第二个最大功率极值为后峰,光伏逆变器在进行双峰动态/静态MPPT跟踪时,从开路电压起向着电压降低方向进行搜索;0084 1)若前峰功率值大于后峰功率值时,无论光伏逆变器。
32、是否具备双峰MPPT控制功能,都可找到光伏阵列的最大功率点;0085 2)若前峰功率值小于后峰功率值时,仅有具备双峰MPPT控制功能的光伏逆变器才可以搜索到光伏阵列真实最大值;当现场阴影发生变化时,光伏逆变器根据当前工况重新寻找新P-V曲线上的最大功率点。0086 设置光伏阵列双峰MPPT测试效率P-V曲线具体包括设置双峰静态MPPT效率测试P-V曲线和双峰动态MPPT效率测试P-V曲线。0087 (1)在设置双峰静态MPPT效率测试P-V曲线时,分别设置高辐照度和低辐照度下的光伏阵列双峰静态MPPT效率测试P-V曲线,每条曲线簇包含首峰大于后峰,首峰略小于后峰和首峰小于后峰的情况,如附图4中。
33、C1、C2和C3所示。每条曲线测试2次,每次测试10分钟,测试结果取两次测试平均值。在测试时,对于C1,逆变器应追踪P1点,对于C2,逆变器应追踪P4点,确保逆变器工作电压靠近最佳工作电压,对于C3,逆变器应追踪P4点。光伏逆变器双峰静态MPPT效率MPPT,stat表示为:0088 0089 其中,T为采样周期,小于光伏逆变器MPPT最小时间间隔;UDC,i为采样周期内输入电压的平均值,IDC,i为采样周期内输入电流的平均值,PMPP,PVS为光伏方阵模拟器实际输出最大功率值,z为光伏逆变器采样数据点总数,TM为检测时间,且有TMzT。0090 (2)设置双峰动态MPPT效率测试P-V曲线,。
34、验证光伏阵列受变化阴影遮挡下光伏逆变器跟踪真峰的性能。在进行双峰动态MPPT效率测试P-V曲线设置时,双峰P-V曲线也应包含前峰功率值大于后峰功率值、前峰功率值小于后峰功率的点,根据被遮挡组件的同程度以及阴影变化情况,共设置两种测试工况:0091 2-1)遮挡程度变化;0092 遮挡程度变化是指光伏阵列表面出现阴影遮挡和阴影遮挡消失的过程中,光伏阵列P-V曲线在单峰与多峰之间转换,考察在转换过程中,逆变器正确寻找真峰的能力。0093 双峰动态MPPT效率测试包括单峰至双峰变换和双峰至单峰变换;在附图4曲线簇基础上,增加单峰曲线,记为C0,其中,C0对应辐照度为S0,C1对应阴影下辐照度为S1,。
35、C2对应阴影下辐照度为S2,C3对应阴影下辐照度为S3。多峰P-V曲线变化顺序为:C0C1C0C2C0C3,如附图5所示。在低辐照度与高辐照度下,分别设置P-V曲线变化速率以及变化次数,如附图6所示。在低辐照度与高辐照度下,分别设置光伏曲线变化速率如附图6所示,设置低辐照至高辐照上升时间(t0t1),高辐照时保持时间(t1说 明 书CN 104362977 A7/8页10t2),高辐照至低辐照下降时间(t2t3)以及低辐照度保持时间(t3t4)。在该模式下,进行N次测试。经过第N次测试后光伏阵列双峰动态MPPT效率MPPTdyn,t表示为:0094 0095 其中,N为测试次数总数,MPPTd。
36、yn,k为第k次测试中光伏阵列双峰动态MPPT效率,其表示为:0096 0097 其中,UDC,i为采样周期内输入电压的平均值,IDC,i为采样周期内输入电流的平均值,Ti为在第k次测试中光伏逆变器直流侧数据采样周期,Tj为在第k次测试中光伏方阵模拟器输出功率周期,PMPP,PVS,j为在第k次测试中光伏方阵模拟器输出最大功率,M为光伏方阵模拟器采样数据点总数。0098 2-2)遮挡面积不变,而遮挡程度变化;0099 遮挡面积不变,遮挡程度变化是指遮挡固定时,被遮挡部分辐照度发生变化,由首峰大于次峰变化至首峰小于次峰,如附图5中辐照变化S1S3S1,相应多峰P-V变化曲线由C1C3C1变化,在。
37、变化过程中,逆变器在辐照曲线变化时,应能够区分双峰P-V曲线上最大值点和极大值点,跟踪最大功率点:P1、P5、P1。分别设置光伏曲线变化速率如附图7所示,设置低辐照至高辐照上升时间(t0t1),高辐照时保持时间(t1t2),高辐照至低辐照下降时间(t2t3)以及低辐照度保持时间(t3t4),每次测试重复N次。在该模式下,采用式(6)和(7)计算光伏阵列MPPT测试效率。0100 实施例0101 对一500kW光伏阵列在不同遮挡模式下损耗进行分析,测试低辐照度静态MPPT效率。阵列由2000块型号为Suntech 250W 25V Si-poly HiPerforma PLUTO组成。阵列的组合方式为20块组件串联,100个组串并联。光伏组件参数如表1所示,阵列中每块光伏组件I-V曲线及P-V曲线如附图8及附图9所示。0102 表10103 生产商Suntech型号PLUTO250组件类型单晶硅短路电流8.63A开路电压37.4V最大功率电流8.15A最大功率电压30.7V标称功率250W转换效率15.55串联电阻0.152并联电阻500旁路二极管数目3说 明 书CN 104362977 A10。