一種光伏控制器最大功率點跟蹤精度的測試系統及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及光伏發電領域，具體涉及一種光伏控制器最大功率點跟蹤精度的測試系統及方法。
【背景技術】
[0002]近年來，太陽能光伏發電的研宄和應用取得了很大的進展，太陽能光伏發電已經成為全球矚目的一個具有深遠意義的新興產業。但是由于太陽能具有間歇性、強度和方向的不確定特點，給太陽能的收集帶來一定難度，另外由于其投資回收期長，光電轉換效率低，大面積推廣還存在一定的困難。如何提高太陽能光伏發電的效率和降低成本，成為該產業的一項重要研宄課題。
[0003]太陽能電池的輸出功率，并不是穩定的，而是受到溫度和光照影響。溫度每升高I度，每塊太陽能電池的電壓約減少2mV ;而光電流隨溫度的增加略有上升，大約每升高I度，每塊太陽能電池的電流增加1%。，但總的來說功率下降，即太陽能電池每升高I度，功率就減少 0.35%oo
[0004]MPPT光伏控制器是太陽能電池發電系統中的重要部件，在確定的外部條件下，隨著負載的變化，太陽能電池陣列輸出功率也會變化，但是存在一個最大功率點以及與最大功率點對應的電壓和電流，當工作環境變化時，特別是當日光照度和環境溫度變化時，太陽能電池板陣列的輸出特性曲線也隨之變化，與之對應的最大功率點也隨之改變，MPPT光伏控制器必須隨時檢測陣列輸出狀態的變化，根據控制策略判斷最大功率點的位置，調整太陽能電池陣列的工作電壓跟蹤最大功率點電壓，使太陽能電池陣列始終工作在最大功率點附近。
[0005]從上面描述可知，光伏控制器的MPPT的功能對于提高太陽能光伏能源的利用率具有重要作用。然而，現有技術中還沒有一種測試方法用來測試光伏控制器的MPPT跟蹤精度，因此，需要提供一種測試方法，以用來測試不同光伏控制器的MPPT跟蹤精度，從而使得太陽能電池發電系統能夠選用MPPT跟蹤精度較高的光伏控制器，進而使得太陽能電池發電系統的發電效率得以提高。

【發明內容】

[0006]針對現有技術中的缺陷，本發明提供一種光伏控制器最大功率點跟蹤精度的測試系統及方法，能夠測出光伏控制器的MPPT跟蹤精度。
[0007]為解決上述技術問題，本發明提供以下技術方案:
[0008]第一方面，本發明提供了一種光伏控制器最大功率點跟蹤精度的測試系統，包括光伏模擬器、可變負載和蓄電池；
[0009]其中，所述光伏模擬器與待測試的光伏控制器相連，所述待測試的光伏控制器分別與所述可變負載和所述蓄電池相連，所述蓄電池與所述可變負載并聯；
[0010]所述光伏模擬器用于為所述待測試的光伏控制器提供光伏模擬電壓和電流；
[0011]所述待測試的光伏控制器用于控制蓄電池充放電，所述待測試的光伏控制器和所述蓄電池組成充電回路，所述蓄電池與所述可變負載組成放電回路。
[0012]其中，所述可變負載為直流可變負載或交流可變負載。
[0013]其中，當所述可變負載為交流可變負載時，所述測試系統還包括逆變器。
[0014]其中，所述蓄電池為單個蓄電池或蓄電池組。
[0015]第二方面，本發明還提供了一種利用上面所述的光伏控制器最大功率點跟蹤精度的測試系統的光伏控制器最大功率點跟蹤精度的測試方法，包括:
[0016]S1.向所述光伏模擬器中輸入預設的1-V曲線，使所述光伏模擬器模擬真實的太陽能電池板；其中，所述預設的光伏1-V曲線中的最大功率為Pm1，其對應的電壓為Vpm1、電流為Ipm1;
[0017]S2.按照所述的光伏控制器最大功率點跟蹤精度的測試系統中各器件的連接關系，將所述待測試的光伏控制器進行電路連接；
[0018]S3.打開所述待測試的光伏控制器；
[0019]S4.打開所述光伏模擬器輸出，打開所述可變負載和所述蓄電池，從低到高逐步調節所述可變負載，監控所述光伏模擬器實際輸出的1-V曲線，確認所述可變負載從低到高的調節過程中所述光伏模擬器實際輸出的最大功率點的變化趨勢；
[0020]S5.判斷所述可變負載從低到高的調節過程中所述光伏模擬器實際輸出的最大功率點的變化趨勢是否與預設的1-V曲線在負載從低到高的變化過程中輸出的最大功率點的變化趨勢一致，若是，則執行步驟S6 ;
[0021]S6.判斷所述蓄電池是否開始放電，當所述蓄電池開始放電時，固定所述可變負載的輸出，判定所述待測試的光伏控制器已經跟蹤到最大功率點，獲取此時光伏模擬器實際輸出的最大功率值Pm2;
[0022]S7.獲取跟蹤精度 n = Pm2/Pmi。
[0023]其中，所述方法還包括:
[0024]當所述蓄電池開始放電時，在預設時間段內多次獲取光伏模擬器實際輸出的最大功率值；
[0025]計算所述多次獲取的最大功率值的平均值Pm2tl;
[0026]獲取跟蹤精度n = Pm2tZPn^
[0027]其中，所述預設時間段為5min。
[0028]其中，所述方法還包括:
[0029]當所述可變負載從低到高的調節過程中所述光伏模擬器實際輸出的最大功率點的變化趨勢與預設的1-V曲線在負載從低到高的變化過程中輸出的最大功率點的變化趨勢不一致時，確定所述待測試的光伏控制器跟蹤最大功率點失敗。
[0030]由上述技術方案可知，本發明所述的光伏控制器最大功率點跟蹤精度的測試系統及方法，彌補了光伏控制器最大功率點跟蹤精度測試方法的空白，通過驗證光伏控制器是否具備MPPT功能，推進太陽能光伏能源利用率。通過光伏模擬器直觀便捷的觀察計算最大功率點工作情況，且僅通過其輸入、輸出電壓電流值就可以判斷MPPT控制器的追蹤性能，操作簡單、便于實現。針對不同光照和溫度下的1-V輸入曲線，即針對太陽能電池板運行在不同的輻照度下的情況，采用本實施例所述的光伏控制器最大功率點跟蹤精度測試方法能夠方便快捷地得出光伏控制器的最大功率點跟蹤精度。
【附圖說明】
[0031]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0032]圖1是本發明實施例一提供的光伏控制器最大功率點跟蹤精度的測試系統的結構示意圖；
[0033]圖2是本發明實施例二提供的光伏控制器最大功率點跟蹤精度的測試方法流程圖；
[0034]圖3是向所述光伏模擬器中輸入的預設的1-V曲線示意圖；
[0035]圖4和圖5示出了采用本實施例二所述方法跟蹤到的最大功率點的結果示意圖。
【具體實施方式】
[0036]為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0037]圖1示出了本發明實施例一提供的光伏控制器最大功率點MPPT跟蹤精度的測試系統的結構示意圖，如圖1所示，本實施例的光伏控制器最大功率點跟蹤精度的測試系統包括:光伏模擬器、可變負載和蓄電池；
[0038]其中，所述光伏模擬器與待測試的光伏控制器相連，所述待測試的光伏控制器分別與所述可變負載和所述蓄電池相連，所述蓄電池與所述可變負載并聯；
[0039]所述光伏模擬器用于為所述待測試的光伏控制器提供光伏模擬電壓和電流；
[0040]所述待測試的光伏控制器用于控制蓄電池充放電，所述待測試的光伏控制器和所述蓄電池組成充電回路，所述蓄電池與所述可變負載組成放電回路。
[0041 ] 其中，所述可變負載可以為直流可變負載或交流可變負載。
[0042]其中，當所述可變負載為交流可變負載時，所述測試系統還包括逆變器。
[0043]其中，所述蓄電池可以為單個蓄電池或蓄電池組。
[0044]本實施例所述的光伏控制器最大功率點跟蹤精度的測試系統在工作時，所述待測試的光伏控制器為所述蓄電池充電；所述待測試的光伏控制器還為所述可變負載提供正常工作電壓和電流；當所述待測試的光伏控制器不能為所述可變負載提供正常工作電壓和電流時，所述蓄電池向所述可變負載放電。
[0045]具體地，所述待測試的光伏控制器為所述可變負載和所述蓄電池分別進行供電和充電，隨著所述可變負載的增加，所述待測試的光伏控制器逐步為所述負載提供較大的輸出功率，以滿足負載的正常工作需求。當光伏控制器能夠為所述負載提供足夠的功率輸出時，不需要所述蓄電池進行放電，同時這段時期也代表著光伏控制器的輸出功率處在上升期。隨著負載的繼續增加，如果某一時刻所述蓄電池開始放電，則代表這一時刻光伏控制器不能為所述負載提供足夠的功率輸出，這就意味著待測試的光伏控制器已經跟蹤到最大功率點。
[0046]本實施例所述的光伏控制器最大功率點跟蹤精度測試系統，彌補了光伏控制器最大功率點跟蹤精度測試方法的空白，通過驗證光伏控制器是否具備MPPT準確跟蹤功能，推進太陽能光伏能源利用率。
[0047]本實施例所述的光伏控制器最大功率點跟蹤精度測試系統通過變換不同的光伏模擬器或控制光伏模擬器的輸出能夠方便快捷地測出不同光照、溫度或負載下的光伏控制器最大功率點跟蹤精度。
[0048]圖2示出了本發明實施例二提供的光伏控制器最大功率點跟蹤精度的測試方法流程圖。參見圖2，本實施例所述方法需要利用上述實施例一所述的光伏控制器最大功率點跟蹤精度的測試系統，具體地，本實施例所述的光伏