本發(fā)明涉及光伏控制領(lǐng)域，具體是一種局部陰影下光伏陣列最大功率跟蹤滑?？刂葡到y(tǒng)。

背景技術(shù)：

光伏發(fā)電技術(shù)因其清潔、使用方便等優(yōu)點(diǎn)而受到了廣泛的關(guān)注。但是光伏發(fā)電也存在效率低下的缺點(diǎn)，阻礙了其發(fā)展。目前，MPPT控制是提高光伏發(fā)電效率的基本措施之一。常規(guī)的擾動(dòng)觀測法、電導(dǎo)增量法等在均勻光照時(shí)能追蹤到光伏陣列的最大功率點(diǎn)。但是，由于外部環(huán)境的變化導(dǎo)致光伏陣列出現(xiàn)局部陰影，使得光伏陣列的輸出曲線呈現(xiàn)多峰值特性。此時(shí)，常規(guī)的MPPT控制容易陷入局部最大功率點(diǎn)(local maximum power point,LMPP)而非全局最大功率點(diǎn)(global maximum power point,GMPP)，嚴(yán)重影響了光伏發(fā)電系統(tǒng)的效率。

目前，針對局部陰影條件下光伏陣列的多峰值最大功率跟蹤問題，國內(nèi)外學(xué)者提出了許多方法。Patel，H，Agarwal，V指出了光伏陣列的功率極值點(diǎn)在全局最大功率點(diǎn)兩側(cè)單調(diào)遞減的特點(diǎn)，并提出了相應(yīng)的MPPT算法，但該方法僅適用于簡單光照的情況，在復(fù)雜光照下，該方法并不適用。齊軍指出在光伏陣列的輸出特性曲線上，全局最大功率點(diǎn)所在的區(qū)間往往包含Upv/Ipv＝Uoc/Isc這一點(diǎn)，其中Uoc和Isc分別為光伏陣列的開路電壓和短路電流，該方法需要精確測量光伏陣列的開路電壓和短路電流。陳凱根據(jù)光伏陣列中每個(gè)光伏組件的輸出電壓判斷陰影是否發(fā)生以及全局最大功率點(diǎn)的位置，該方法需要測量每個(gè)光伏組件的輸出電壓，增加了系統(tǒng)成本。B.N.Alajmi,K.H.Ahmed,S.J.Finney,B.W.Williams采用模糊控制實(shí)現(xiàn)光伏陣列的最大功率點(diǎn)跟蹤，還有部分學(xué)者分別提出了基于粒子群算法和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的全局MPPT控制策略。這些智能算法普遍具有控制復(fù)雜，效率低下等缺點(diǎn)。還有學(xué)者提出了均勻光照下基于滑?？刂频腗PPT控制策略，該方法對光照和負(fù)載的變化具有較強(qiáng)的魯棒性。但是未見滑?？刂圃诰植筷幱皸l件下的MPPT控制中的應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種局部陰影下光伏陣列最大功率跟蹤滑?？刂葡到y(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種局部陰影下光伏陣列最大功率跟蹤滑?？刂葡到y(tǒng)，步驟如下：

(1)設(shè)定初始電壓參考值U_ref為0；

(2)將光伏陣列的輸出電壓U_pv以一定的步長逐漸升高，實(shí)時(shí)電壓參考值U_ref(k)＝U_ref(k-1)+ΔU，同時(shí)檢測光伏陣列的輸出電流i_pv和光伏陣列輸出功率P_pv；

(3)在步驟(2)過程中執(zhí)行最大功率存儲程序，獲得全局最大功率點(diǎn)P_max及全局最大功率點(diǎn)電壓U_max；

(4)在步驟(2)的掃描過程中，對比光伏陣列的實(shí)時(shí)輸出電流i_pv是否小于電流閥值i_set，若光伏陣列的實(shí)時(shí)輸出電流i_pv小于電流閥值i_set，則進(jìn)行下一步驟，否則繼續(xù)進(jìn)行步驟(2)，電流閥值i_set根據(jù)實(shí)際需求來選取，選取的值越小，所檢測到的開路電壓U_oc越精確；

(5)開路電壓U_oc取值為輸出電流i_pv小于電流閥值i_set時(shí)光伏陣列的輸出電壓U_pv(k)；

(6)將電壓參考值U_ref設(shè)定為追蹤到的全局最大功率點(diǎn)電壓U_max；

(7)調(diào)用滑模掃描子程序，使光伏陣列的實(shí)際輸出電壓U_pv逐漸接近于全局最大功率點(diǎn)電壓U_max；

(8)當(dāng)U_pv和U_max的差值小于設(shè)定的第一電壓閥值U_set1時(shí)，進(jìn)行下一步；

(9)調(diào)用滑模MPPT程序，將光伏陣列穩(wěn)定于全局最大功率點(diǎn)；

(10)計(jì)算光伏系統(tǒng)實(shí)時(shí)功率P_pv和實(shí)時(shí)功率變化量ΔP_pv；

(11)判斷實(shí)時(shí)功率變化量ΔP_pv是否大于功率變化閥值ΔP_set，功率變化閥值ΔP_set根據(jù)實(shí)際光照情況設(shè)定，若實(shí)時(shí)功率變化量ΔP_pv大于功率變化閥值ΔP_set，則進(jìn)行下一步，否則保持運(yùn)行狀態(tài)；

(12)判斷光伏陣列當(dāng)前輸出電壓U_pv的位置，比較(U_pv-0.6U_oc/N)是否大于(0.85U_oc- U_pv)，若大于，進(jìn)行步驟(12)，否則進(jìn)行步驟(9)；

(13)設(shè)定電壓參考值U_ref為0.85U_oc；

(14)調(diào)用滑模掃描子程序，將光伏陣列輸出電壓將從當(dāng)前運(yùn)行點(diǎn)逐漸上升接近0.85U_oc；

(15)判斷光伏陣列輸出電壓U_pv是否接近0.85U_oc，當(dāng)兩者差值小于第二電壓閥值U_set2時(shí)，進(jìn)行下一步；

(16)將電壓參考值U_ref設(shè)定為0.6U_oc/N；

(17)調(diào)用滑模掃描子程序，使光伏陣列輸出電壓將從當(dāng)前運(yùn)行點(diǎn)逐漸下降接近0.6U_oc/N，同時(shí)執(zhí)行最大功率存儲程序，獲得全局最大功率點(diǎn)及全局最大功率點(diǎn)電壓U_max；

(18)判斷光伏陣列當(dāng)前輸出電壓U_pv是否接近0.6U_oc/N，當(dāng)兩者差值小于第三電壓閥值U_set3時(shí)，進(jìn)行步驟(6)，否則繼續(xù)進(jìn)行步驟(16)；

(19)設(shè)定電壓參考值U_ref為0.6U_oc/N；

(20)調(diào)用滑模掃描子程序，將光伏陣列輸出電壓將從當(dāng)前運(yùn)行點(diǎn)逐漸上升接近0.6U_oc/N；

(21)判斷光伏陣列輸出電壓U_pv是否接近0.6U_oc/N，當(dāng)兩者差值小于第三電壓閥值U_set3時(shí)，進(jìn)行下一步；

(22)將電壓參考值U_ref設(shè)定為0.85U_oc，

(23)調(diào)用滑模掃描子程序，使光伏陣列輸出電壓將從當(dāng)前運(yùn)行點(diǎn)逐漸下降接近0.85U_oc，同時(shí)執(zhí)行最大功率存儲程序，獲得全局最大功率點(diǎn)及全局最大功率點(diǎn)電壓U_max；

(24)判斷光伏陣列當(dāng)前輸出電壓U_pv是否接近0.85U_oc，當(dāng)兩者差值小于第二電壓閥值U_set2時(shí)，進(jìn)行步驟(6)，否則繼續(xù)進(jìn)行步驟(22)。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述最大功率存儲程序的步驟如下：

(1)設(shè)定全局最大功率點(diǎn)P_max及全局最大功率點(diǎn)電壓U_max初始值為0；

(2)獲取光伏陣列的實(shí)時(shí)輸出電壓U_pv(k)和實(shí)時(shí)輸出電流i_pv(k)；

(3)計(jì)算光伏陣列實(shí)時(shí)功率P_pv(k)，P_pv(k)＝U_pv(k)*i_pv(k)；

(4)判斷光伏陣列實(shí)時(shí)功率P_pv(k)是否大于全局最大功率點(diǎn)P_max，若大于，則進(jìn)行步驟(5)，否則進(jìn)行步驟(6)；

(5)設(shè)定全局最大功率點(diǎn)P_max＝P_pv(k)，全局最大功率點(diǎn)電壓U_max＝U_pv(k)，重復(fù)步驟(2)；

(6)全局最大功率點(diǎn)P_max和全局最大功率點(diǎn)電壓U_max數(shù)值不變，重復(fù)步驟(2)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：1)該控制系統(tǒng)能夠在陰影情況下準(zhǔn)確追蹤的全局最大功率點(diǎn)；2)根據(jù)光伏陣列的運(yùn)行特點(diǎn)決定最佳掃描方向和最佳掃描范圍，并且提出了基于滑?？刂频墓β蕭呙柘到y(tǒng)，極大減小了掃描時(shí)間和掃描過程中的功率波動(dòng)；3)該系統(tǒng)使得開路電壓檢測與功率掃描同時(shí)進(jìn)行，并不需要占用額外的時(shí)間，增強(qiáng)了算法的通用性；4)該系統(tǒng)采用滑模MPPT控制方法將光伏陣列穩(wěn)定于全局最大功率點(diǎn)，減小了穩(wěn)態(tài)功率波動(dòng)。

附圖說明

圖1為分別采用最佳掃描方向和從最優(yōu)掃描范圍的高邊界向低邊界掃描的對比示意圖。

圖2為全局最大功率點(diǎn)位于各種不同位置時(shí)三種掃描方法需要掃描的電壓區(qū)間長度對比。

圖3為局部陰影下光伏陣列最大功率跟蹤滑模控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為局部陰影下光伏陣列最大功率跟蹤滑?？刂葡到y(tǒng)中最大功率存儲程序的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案包括兩個(gè)部分：(1)基于滑模控制的最大功率追蹤方法；(2) 基于滑?？刂频墓β蕭呙璺椒?。首先采用滑模功率掃描方法對光伏陣列的輸出功率進(jìn)行掃描，獲得全局最大功率點(diǎn)，然后采用滑模最大功率跟蹤方法將光伏陣列的輸出功率穩(wěn)定在全局最大功率點(diǎn)。

1.基于滑?？刂频淖畲蠊β矢櫡椒?/p>

由光伏電池的輸出特性可知，當(dāng)光伏電池輸出最大功率時(shí)滿足方程：

$\frac{\∂P_{\mathrm{pv}}}{\∂i_{\mathrm{pv}}}=\frac{\∂\left(u_{\mathrm{pv}}{i}_{\mathrm{pv}}\right)}{\∂i_{\mathrm{pv}}}=i_{\mathrm{pv}}\frac{\∂u_{\mathrm{pv}}}{\∂i_{\mathrm{pv}}}+u_{\mathrm{pv}}+0---\left(1\right)$

因此選取滑模面為：

$s_1=i_{\mathrm{pv}}\frac{\∂u_{\mathrm{pv}}}{\∂i_{\mathrm{pv}}}+u_{\mathrm{pv}}---\left(2\right)$

滑模控制器的控制輸入可以由開關(guān)控制和等效控制組成。開關(guān)控制的作用是使系統(tǒng)在任意的初始狀態(tài)在有限的時(shí)間內(nèi)到達(dá)滑模面。等效控制的作用是使系統(tǒng)變量在理想狀態(tài)下沿滑模面運(yùn)動(dòng)。本文采用二階滑?？刂浦械某菪惴ㄔO(shè)計(jì)開關(guān)控制，得到系統(tǒng)的開關(guān)控制為：

$\mathrm{\Δ}{D}_1=k_1\sqrt{\left|s_1\right|}\mathrm{sgn}\left(s_1\right)+k_2\∫\mathrm{sgn}\left(s_1\right)\mathrm{dt}---\left(2\right)$

式中k₁，k₂為正常數(shù)。等效控制由式(4)獲得:

${\stackrel{\·}{s}}_1={\left[\frac{\∂s_1}{\∂x}\right]}^T\stackrel{\·}{x}={\left[\frac{\∂s_1}{\∂x}\right]}^T(f(t,x)+g(t,x)D_{\mathrm{eq}})=0---\left(4\right)$

將式(1)和式(2)代入式(4)得到等效控制為：

$D_{\mathrm{eq}1}={-\left[\frac{\∂s_1}{\∂x}\right]}^{T}f(t,x)/{\left[\frac{\∂s_1}{\∂x}\right]}^{T}g(t,x)=1-\frac{u_{\mathrm{pv}}}{u_o}---\left(5\right)$

因此，可得滑模MPPT控制器的控制輸入為：

D₁＝ΔD₁+D_eq1 (6)

由于Boost變換器的占空比D滿足0≤D≤1，因此需要對滑模控制器的控制輸入進(jìn)行限幅。得到占空比后，經(jīng)過脈寬調(diào)制電路得到PWM調(diào)制信號，輸入到IGBT中實(shí)現(xiàn)對Boost變換器的控制。

2.輸出功率掃描

(1)掃描程序啟動(dòng)條件

當(dāng)陰影發(fā)生或光照強(qiáng)度發(fā)生較大變化時(shí)，光伏陣列的輸出功率也會發(fā)生較大變化。因此，以光伏陣列輸出功率變化量超過一定閾值作為掃描程序的啟動(dòng)條件：

ΔP_pv＝P_pv(k)-P_pv(k-1)>ΔP_set (7)

式中，P_pv(k),P_pv(k-1)分別為光伏陣列輸出功率本次采樣和上次采樣值，ΔP_set為設(shè)定的功率變化量閾值。

(2)最優(yōu)掃描范圍

光伏陣列的輸出功率極值點(diǎn)只能在區(qū)間[0.8U_{oc_array}/N,0.8U_{oc_array}]內(nèi)分布，其中U_{oc_array}為光伏陣列的開路電壓，N為光伏陣列的串聯(lián)數(shù)。因此，考慮一定的誤差，本文將光伏陣列的電壓掃描范圍設(shè)為0.6U_{oc_array}/N～0.85U_{oc_array}。由于該掃描范圍包含了光伏陣列所有可能的功率極值點(diǎn)，所以不會丟失任何一個(gè)極值點(diǎn)。此外，與全局掃描相比，該掃描方法有以下兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)：

1)減小了掃描范圍。以N＝4為例，該方法將光伏陣列的電壓掃描范圍從0～U_{oc_array}縮減至0.15U_{oc_array}～0.85U_{oc_array}，減小了30％.從而減小了掃描時(shí)間。

2)由光伏陣列的輸出特性可知，當(dāng)光伏陣列的電壓在零電壓和開路電壓附近時(shí)，光伏陣列的輸出功率接近于零。因此，該方法避免了功率掃描過程中光伏陣列較低的輸出功率，從而避免了較大的功率波動(dòng)。

(3)最佳掃描方向

對光伏陣列輸出功率的掃描可以從0.85U_{oc_array}開始，到0.6U_{oc_array}/N結(jié)束，也可以反方向掃描。為了避免對光伏陣列輸出功率曲線的重復(fù)掃描，以減少不必要的功率損失，本文根據(jù)光伏陣列的當(dāng)前運(yùn)行點(diǎn)電壓決定掃描方向。當(dāng)光伏陣列的當(dāng)前運(yùn)行點(diǎn)電壓靠近0.85U_{oc_array}時(shí)，功率掃描從0.85U_{oc_array}開始；否則，功率掃描從0.6U_{oc_array}/N開始。

本發(fā)明所述最大功率過程包含兩步：首先對最佳所描范圍內(nèi)的輸出功率進(jìn)行掃描，獲得全局最大功率點(diǎn)，然后將光伏陣列的運(yùn)行點(diǎn)置于全局最大功率點(diǎn)。最佳掃描范圍可以分成N-1個(gè)區(qū)間，每個(gè)區(qū)間的長度為0.8V_{oc_module}。在掃描過程中，掃過的區(qū)間越多，掃描時(shí) 間就越多，同時(shí)功損耗也越大。采用最佳掃描方向的掃描過程如圖1所示。假設(shè)系統(tǒng)在陰影情況1時(shí)已經(jīng)運(yùn)行與最大功率點(diǎn)，當(dāng)光照由陰影情況1變?yōu)殛幱扒闆r2時(shí)，采用最佳掃描方向只需要掃描4個(gè)電壓區(qū)間，而從最優(yōu)掃描范圍的高邊界向低邊界掃描時(shí)，需要掃描8個(gè)電壓區(qū)間，可以看出，采用最佳掃描方向時(shí)，掃描區(qū)間減小了一半，掃描時(shí)間和功率損失都得到了減小。

圖2給出了光伏陣列串聯(lián)數(shù)為4時(shí)，全局最大功率點(diǎn)位于各種不同位置時(shí)三種掃描方法需要掃描的電壓區(qū)間長度。圖中橫坐標(biāo)表示全局最大功率點(diǎn)的位置，括號中第一項(xiàng)和第二項(xiàng)分別為光照變化前后全局最大功率點(diǎn)的位置，其中數(shù)字“1”、“2”、“3”和“4”分別代表0.2U_{oc_array}、0.4U_{oc_array}、0.6U_{oc_array}和0.8U_{oc_array}。從圖中可以看出，在總共的16種情況中，其中有16種情況采用所提出的最佳掃描方向需要掃描的電壓區(qū)間長度要比單方向掃描要短，從而節(jié)省了掃描時(shí)間，減少了掃描過程中的功率損失。

(4)開路電壓檢測

光伏陣列輸出功率的掃描需要知道光伏陣列的開路電壓信息，但是光伏組件制造商給出的僅僅是在標(biāo)稱環(huán)境下光伏組件的參數(shù)。在實(shí)際運(yùn)行中，光照、溫度、以及光伏組件的老化均會對開路電壓造成影響，從而影響輸出功率的掃描。為此，本文提出一種新的開路電壓檢測方法，該方法是基于以下事實(shí)提出的，即：當(dāng)光伏陣列的輸出電壓為開路電壓時(shí)，其輸出電流為零。

當(dāng)需要檢測光伏陣列的開路電壓時(shí)，將光伏陣列的輸出電壓以一定的步長逐漸升高，同時(shí)檢測光伏陣列的輸出電流，當(dāng)光伏陣列輸出電流小于一定的閾值時(shí)，光伏陣列的輸出電壓就接近于開路電壓，電流閾值選取的越小，所檢測到的開路電壓就越精確。需要指出的是，開路電壓的檢測和輸出功率的掃描可以同時(shí)進(jìn)行，因此，所提出的開路電壓掃描方法并不需要占用額外的時(shí)間。此外，即可以在系統(tǒng)開始運(yùn)行時(shí)完成對開路電壓檢測，也可以在運(yùn)行過程中隨時(shí)對開路電壓進(jìn)行更正，以應(yīng)對環(huán)境的變化。由于加入了開路電壓檢測程序，所以本算法并不依賴于光伏陣列的已知信息，具有較強(qiáng)的通用性。

(5)基于滑模控制的快速掃描方法

光伏陣列輸出功率的掃描速度取決于Boost變換器的電壓調(diào)節(jié)時(shí)間。傳統(tǒng)的占空比擾動(dòng)方法雖然也能實(shí)現(xiàn)電壓的調(diào)節(jié)，但是需要較長時(shí)間的延遲，嚴(yán)重影響了掃描速度。因此，本文提出基于滑模控制的快速掃描方法?；呙璺椒ǖ目刂颇繕?biāo)是使光伏陣列的輸出電壓迅速到達(dá)參考值，因此選取如下的滑模面：

$s_2=u_{\mathrm{pv}}^{*}-u_{\mathrm{pv}}---\left(8\right)$

由第1節(jié)所述的方法可得系統(tǒng)的開關(guān)控制和等效控制分別如式(9)和式(10)所示：

$\mathrm{\Δ}{D}_2=-k_3\sqrt{\left|s_2\right|}\mathrm{sgn}\left(s_2\right)-k_4\∫\mathrm{sgn}\left(s_2\right)\mathrm{dt}---\left(9\right)$

$D_{\mathrm{eq}2}=1-\frac{u_{\mathrm{pv}}}{u_o}---\left(10\right)$

因此，可得控制器的控制輸入為：

D₂＝ΔD₂+D_eq2 (11)

請參閱圖3～4，本發(fā)明實(shí)施例中，一種局部陰影下光伏陣列最大功率跟蹤滑?？刂葡到y(tǒng)，其步驟如下：

(1)設(shè)定初始電壓參考值U_ref為0；

(2)將光伏陣列的輸出電壓U_pv以一定的步長逐漸升高，實(shí)時(shí)電壓參考值U_ref(k)＝U_ref(k-1)+ΔU，同時(shí)檢測光伏陣列的輸出電流i_pv和光伏陣列輸出功率P_pv；

(3)在步驟(2)過程中執(zhí)行最大功率存儲程序，獲得全局最大功率點(diǎn)P_max及全局最大功率點(diǎn)電壓U_max；

(4)在步驟(2)的掃描過程中，對比光伏陣列的實(shí)時(shí)輸出電流i_pv是否小于電流閥值i_set，若光伏陣列的實(shí)時(shí)輸出電流i_pv小于電流閥值i_set，則進(jìn)行下一步驟，否則繼續(xù)進(jìn)行步驟(2)，電流閥值i_set根據(jù)實(shí)際需求來選取，選取的值越小，所檢測到的開路電壓U_oc越精確；

(5)開路電壓U_oc取值為輸出電流i_pv小于電流閥值i_set時(shí)光伏陣列的輸出電壓U_pv(k)；

(6)將電壓參考值U_ref設(shè)定為追蹤到的全局最大功率點(diǎn)電壓U_max；

(7)調(diào)用滑模掃描子程序，使光伏陣列的實(shí)際輸出電壓U_pv逐漸接近于全局最大功率點(diǎn)電壓U_max；

(8)當(dāng)U_pv和U_max的差值小于設(shè)定的第一電壓閥值U_set1時(shí)，進(jìn)行下一步；

(9)調(diào)用滑模MPPT程序，將光伏陣列穩(wěn)定于全局最大功率點(diǎn)；

(10)計(jì)算光伏系統(tǒng)實(shí)時(shí)功率P_pv和實(shí)時(shí)功率變化量ΔP_pv；

(11)判斷實(shí)時(shí)功率變化量ΔP_pv是否大于功率變化閥值ΔP_set，功率變化閥值ΔP_set根據(jù)實(shí)際光照情況設(shè)定，若實(shí)時(shí)功率變化量ΔP_pv大于功率變化閥值ΔP_set，則進(jìn)行下一步，否則保持運(yùn)行狀態(tài)；

(12)判斷光伏陣列當(dāng)前輸出電壓U_pv的位置，比較(U_pv-0.6U_oc/N)是否大于(0.85U_oc-U_pv)，若大于，進(jìn)行步驟(12)，否則進(jìn)行步驟(9)；

(13)設(shè)定電壓參考值U_ref為0.85U_oc；

(14)調(diào)用滑模掃描子程序，將光伏陣列輸出電壓將從當(dāng)前運(yùn)行點(diǎn)逐漸上升接近0.85U_oc；

(15)判斷光伏陣列輸出電壓U_pv是否接近0.85U_oc，當(dāng)兩者差值小于第二電壓閥值U_set2時(shí)，進(jìn)行下一步；

(16)將電壓參考值U_ref設(shè)定為0.6U_oc/N；

(17)調(diào)用滑模掃描子程序，使光伏陣列輸出電壓將從當(dāng)前運(yùn)行點(diǎn)逐漸下降接近0.6U_oc/N，同時(shí)執(zhí)行最大功率存儲程序，獲得全局最大功率點(diǎn)及全局最大功率點(diǎn)電壓U_max；

(18)判斷光伏陣列當(dāng)前輸出電壓U_pv是否接近0.6U_oc/N，當(dāng)兩者差值小于第三電壓閥值U_set3時(shí)，進(jìn)行步驟(6)，否則繼續(xù)進(jìn)行步驟(16)；

(19)設(shè)定電壓參考值U_ref為0.6U_oc/N；

(20)調(diào)用滑模掃描子程序，將光伏陣列輸出電壓將從當(dāng)前運(yùn)行點(diǎn)逐漸上升接近0.6U_oc/N；

(21)判斷光伏陣列輸出電壓U_pv是否接近0.6U_oc/N，當(dāng)兩者差值小于第三電壓閥值U_set3時(shí)，進(jìn)行下一步；

(22)將電壓參考值U_ref設(shè)定為0.85U_oc，

(23)調(diào)用滑模掃描子程序，使光伏陣列輸出電壓將從當(dāng)前運(yùn)行點(diǎn)逐漸下降接近0.85U_oc，同時(shí)執(zhí)行最大功率存儲程序，獲得全局最大功率點(diǎn)及全局最大功率點(diǎn)電壓U_max；

(24)判斷光伏陣列當(dāng)前輸出電壓U_pv是否接近0.85U_oc，當(dāng)兩者差值小于第二電壓閥值U_set2時(shí)，進(jìn)行步驟(6)，否則繼續(xù)進(jìn)行步驟(22)。

所述最大功率存儲程序步驟如下：

(1)設(shè)定全局最大功率點(diǎn)P_max及全局最大功率點(diǎn)電壓U_max初始值為0；

(2)獲取光伏陣列的實(shí)時(shí)輸出電壓U_pv(k)和實(shí)時(shí)輸出電流i_pv(k)；

(3)計(jì)算光伏陣列實(shí)時(shí)功率P_pv(k)，P_pv(k)＝U_pv(k)*i_pv(k)；

(4)判斷光伏陣列實(shí)時(shí)功率P_pv(k)是否大于全局最大功率點(diǎn)P_max，若大于，則進(jìn)行步驟(5)，否則進(jìn)行步驟(6)；

(5)設(shè)定全局最大功率點(diǎn)P_max＝P_pv(k)，全局最大功率點(diǎn)電壓U_max＝U_pv(k)，重復(fù)步驟(2)；

(6)全局最大功率點(diǎn)P_max和全局最大功率點(diǎn)電壓U_max數(shù)值不變，重復(fù)步驟(2)。

所述局部陰影下光伏陣列最大功率跟蹤滑?？刂葡到y(tǒng)基于滑?？刂频娜肿畲蠊β矢櫺路椒?。首先對光伏陣列的輸出功率曲線進(jìn)行掃描，記錄全局最大功率點(diǎn)，在該過程中引入了滑模控制，大大減小了掃描時(shí)間；然后采用滑模最大功率跟蹤方法將光伏陣列的運(yùn)行點(diǎn)迅速穩(wěn)定于最大功率點(diǎn)，減小了穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)的功率波動(dòng)。仿真結(jié)果表明，該方法不僅具有良好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能，而且減小了整個(gè)追蹤過程中的功率損失，提高了整個(gè)光伏發(fā)電系統(tǒng)的效率。

對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。

此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。