一种光伏控制器最大功率点跟踪精度的测试系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光伏发电领域，具体涉及一种光伏控制器最大功率点跟踪精度的测试系统及方法。
【背景技术】
[0002]近年来，太阳能光伏发电的研宄和应用取得了很大的进展，太阳能光伏发电已经成为全球瞩目的一个具有深远意义的新兴产业。但是由于太阳能具有间歇性、强度和方向的不确定特点，给太阳能的收集带来一定难度，另外由于其投资回收期长，光电转换效率低，大面积推广还存在一定的困难。如何提高太阳能光伏发电的效率和降低成本，成为该产业的一项重要研宄课题。
[0003]太阳能电池的输出功率，并不是稳定的，而是受到温度和光照影响。温度每升高I度，每块太阳能电池的电压约减少2mV ;而光电流随温度的增加略有上升，大约每升高I度，每块太阳能电池的电流增加1%。，但总的来说功率下降，即太阳能电池每升高I度，功率就减少 0.35%oo
[0004]MPPT光伏控制器是太阳能电池发电系统中的重要部件，在确定的外部条件下，随着负载的变化，太阳能电池阵列输出功率也会变化，但是存在一个最大功率点以及与最大功率点对应的电压和电流，当工作环境变化时，特别是当日光照度和环境温度变化时，太阳能电池板阵列的输出特性曲线也随之变化，与之对应的最大功率点也随之改变，MPPT光伏控制器必须随时检测阵列输出状态的变化，根据控制策略判断最大功率点的位置，调整太阳能电池阵列的工作电压跟踪最大功率点电压，使太阳能电池阵列始终工作在最大功率点附近。
[0005]从上面描述可知，光伏控制器的MPPT的功能对于提高太阳能光伏能源的利用率具有重要作用。然而，现有技术中还没有一种测试方法用来测试光伏控制器的MPPT跟踪精度，因此，需要提供一种测试方法，以用来测试不同光伏控制器的MPPT跟踪精度，从而使得太阳能电池发电系统能够选用MPPT跟踪精度较高的光伏控制器，进而使得太阳能电池发电系统的发电效率得以提高。
【发明内容】
[0006]针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种光伏控制器最大功率点跟踪精度的测试系统及方法，能够测出光伏控制器的MPPT跟踪精度。
[0007]为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案:
[0008]第一方面，本发明提供了一种光伏控制器最大功率点跟踪精度的测试系统，包括光伏模拟器、可变负载和蓄电池；
[0009]其中，所述光伏模拟器与待测试的光伏控制器相连，所述待测试的光伏控制器分别与所述可变负载和所述蓄电池相连，所述蓄电池与所述可变负载并联；
[0010]所述光伏模拟器用于为所述待测试的光伏控制器提供光伏模拟电压和电流；
[0011]所述待测试的光伏控制器用于控制蓄电池充放电，所述待测试的光伏控制器和所述蓄电池组成充电回路，所述蓄电池与所述可变负载组成放电回路。
[0012]其中，所述可变负载为直流可变负载或交流可变负载。
[0013]其中，当所述可变负载为交流可变负载时，所述测试系统还包括逆变器。
[0014]其中，所述蓄电池为单个蓄电池或蓄电池组。
[0015]第二方面，本发明还提供了一种利用上面所述的光伏控制器最大功率点跟踪精度的测试系统的光伏控制器最大功率点跟踪精度的测试方法，包括:
[0016]S1.向所述光伏模拟器中输入预设的1-V曲线，使所述光伏模拟器模拟真实的太阳能电池板；其中，所述预设的光伏1-V曲线中的最大功率为Pm1，其对应的电压为Vpm1、电流为Ipm1;
[0017]S2.按照所述的光伏控制器最大功率点跟踪精度的测试系统中各器件的连接关系，将所述待测试的光伏控制器进行电路连接；
[0018]S3.打开所述待测试的光伏控制器；
[0019]S4.打开所述光伏模拟器输出，打开所述可变负载和所述蓄电池，从低到高逐步调节所述可变负载，监控所述光伏模拟器实际输出的1-V曲线，确认所述可变负载从低到高的调节过程中所述光伏模拟器实际输出的最大功率点的变化趋势；
[0020]S5.判断所述可变负载从低到高的调节过程中所述光伏模拟器实际输出的最大功率点的变化趋势是否与预设的1-V曲线在负载从低到高的变化过程中输出的最大功率点的变化趋势一致，若是，则执行步骤S6 ;
[0021]S6.判断所述蓄电池是否开始放电，当所述蓄电池开始放电时，固定所述可变负载的输出，判定所述待测试的光伏控制器已经跟踪到最大功率点，获取此时光伏模拟器实际输出的最大功率值Pm2;
[0022]S7.获取跟踪精度 n = Pm2/Pmi。
[0023]其中，所述方法还包括:
[0024]当所述蓄电池开始放电时，在预设时间段内多次获取光伏模拟器实际输出的最大功率值；
[0025]计算所述多次获取的最大功率值的平均值Pm2tl;
[0026]获取跟踪精度n = Pm2tZPn^
[0027]其中，所述预设时间段为5min。
[0028]其中，所述方法还包括:
[0029]当所述可变负载从低到高的调节过程中所述光伏模拟器实际输出的最大功率点的变化趋势与预设的1-V曲线在负载从低到高的变化过程中输出的最大功率点的变化趋势不一致时，确定所述待测试的光伏控制器跟踪最大功率点失败。
[0030]由上述技术方案可知，本发明所述的光伏控制器最大功率点跟踪精度的测试系统及方法，弥补了光伏控制器最大功率点跟踪精度测试方法的空白，通过验证光伏控制器是否具备MPPT功能，推进太阳能光伏能源利用率。通过光伏模拟器直观便捷的观察计算最大功率点工作情况，且仅通过其输入、输出电压电流值就可以判断MPPT控制器的追踪性能，操作简单、便于实现。针对不同光照和温度下的1-V输入曲线，即针对太阳能电池板运行在不同的辐照度下的情况，采用本实施例所述的光伏控制器最大功率点跟踪精度测试方法能够方便快捷地得出光伏控制器的最大功率点跟踪精度。
【附图说明】
[0031]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，下面将对实施例或现有技术描述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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0032]图1是本发明实施例一提供的光伏控制器最大功率点跟踪精度的测试系统的结构示意图；
[0033]图2是本发明实施例二提供的光伏控制器最大功率点跟踪精度的测试方法流程图；
[0034]图3是向所述光伏模拟器中输入的预设的1-V曲线示意图；
[0035]图4和图5示出了采用本实施例二所述方法跟踪到的最大功率点的结果示意图。
【具体实施方式】
[0036]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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、完整的描述，显然，所描述的实施例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作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。
[0037]图1示出了本发明实施例一提供的光伏控制器最大功率点MPPT跟踪精度的测试系统的结构示意图，如图1所示，本实施例的光伏控制器最大功率点跟踪精度的测试系统包括:光伏模拟器、可变负载和蓄电池；
[0038]其中，所述光伏模拟器与待测试的光伏控制器相连，所述待测试的光伏控制器分别与所述可变负载和所述蓄电池相连，所述蓄电池与所述可变负载并联；
[0039]所述光伏模拟器用于为所述待测试的光伏控制器提供光伏模拟电压和电流；
[0040]所述待测试的光伏控制器用于控制蓄电池充放电，所述待测试的光伏控制器和所述蓄电池组成充电回路，所述蓄电池与所述可变负载组成放电回路。
[0041 ] 其中，所述可变负载可以为直流可变负载或交流可变负载。
[0042]其中，当所述可变负载为交流可变负载时，所述测试系统还包括逆变器。
[0043]其中，所述蓄电池可以为单个蓄电池或蓄电池组。
[0044]本实施例所述的光伏控制器最大功率点跟踪精度的测试系统在工作时，所述待测试的光伏控制器为所述蓄电池充电；所述待测试的光伏控制器还为所述可变负载提供正常工作电压和电流；当所述待测试的光伏控制器不能为所述可变负载提供正常工作电压和电流时，所述蓄电池向所述可变负载放电。
[0045]具体地，所述待测试的光伏控制器为所述可变负载和所述蓄电池分别进行供电和充电，随着所述可变负载的增加，所述待测试的光伏控制器逐步为所述负载提供较大的输出功率，以满足负载的正常工作需求。当光伏控制器能够为所述负载提供足够的功率输出时，不需要所述蓄电池进行放电，同时这段时期也代表着光伏控制器的输出功率处在上升期。随着负载的继续增加，如果某一时刻所述蓄电池开始放电，则代表这一时刻光伏控制器不能为所述负载提供足够的功率输出，这就意味着待测试的光伏控制器已经跟踪到最大功率点。
[0046]本实施例所述的光伏控制器最大功率点跟踪精度测试系统，弥补了光伏控制器最大功率点跟踪精度测试方法的空白，通过验证光伏控制器是否具备MPPT准确跟踪功能，推进太阳能光伏能源利用率。
[0047]本实施例所述的光伏控制器最大功率点跟踪精度测试系统通过变换不同的光伏模拟器或控制光伏模拟器的输出能够方便快捷地测出不同光照、温度或负载下的光伏控制器最大功率点跟踪精度。
[0048]图2示出了本发明实施例二提供的光伏控制器最大功率点跟踪精度的测试方法流程图。参见图2，本实施例所述方法需要利用上述实施例一所述的光伏控制器最大功率点跟踪精度的测试系统，具体地，本实施例所述的光伏