基于自适应滑模层极值搜索的光伏发电最大功率跟踪方法与流程

技术特征：

1.一种基于自适应滑模层极值搜索的光伏发电最大功率跟踪方法，包括以下步骤：

1)建立滑模层极值搜索控制系统；

2)获取自适应参数调整；

其特征在于：所述步骤1)中，建立滑模层极值搜索控制系统数学模型具体为：

δ＝P_sref-P_s

$u=\frac{1}{U_0}\frac{{\mathrm{dU}}_{dcref}}{dt}$

$\frac{{\mathrm{dP}}_{sref}}{dt}=\mathrm{\ρ}-Z_{0}Sat\left(\mathrm{\δ}\right)$

式中，P_s为光伏发电系统发出的有功功率；P_sref，u，δ为递增函数(中间变量)；U_dref逆变器直流电容侧参考电压；Sat(α，β)为符号函数，ρ，Z₀，U₀为正常数。

2.根据权利要求1所述的基于滑模层极值搜索控制系统，其特征在于，所述滑模层函数Sat(α，β)的计算公式为：

$Sat(\mathrm{\δ},\mathrm{\β})=\left\{\begin{array}{cc}1,& \mathrm{\δ}\>\mathrm{\β}\\ \frac{\mathrm{\δ}}{\mathrm{\β}},& \mathrm{\δ}\≤\left|\mathrm{\β}\right|\\ -1,& \mathrm{\δ}\<-\mathrm{\β}\end{array}\right.$

开关函数Sat(α，β)将空间区域分成了三个部分，分别是δ＞β，δ＜-β和δ≤|β|，这里δ≤|β|叫做滑模层。可以看出相当于加厚了滑模面，选定合适的β可以使系统快速的进入稳定，并相应的减少震荡。

3.根据权利要求1所述的基于自适应滑模层极值搜索的光伏发电最大功率跟踪方法，其特征在于，所述步骤2)具体为：

对于输出功率与最大功率之间定义函数为：

$\mathrm{\γ}=\frac{\left|P_{\max }\left(t\right)\right|}{\left|P_s\left(t\right)\right|}$

其中P_s(t)为时刻t光伏发电系统实际输出功率，P_max(t)为在光照强度和温度在功率追踪过程中，参数Z₀和U₀的调整规则是：

$\left\{\begin{array}{c}{Z}_0=Z_0\×\mathrm{\γ},U_0=U_0\×\mathrm{\γ}\\ Z_0,U_0,\mathrm{\ρ}\end{array}\right.$

当P_s(t)的变化快于P_max(t)时，当γ＜1，U₀、Z₀变小，相应减小P_s(t)的变化率；当P_s变化慢于P_max时，当γ＞1，U₀、Z₀增大，相应增大P_s(t)的变化率。当P_s与P_max同步变化时，γ＝1，参数保持不变。

4.根据权利要求3所述基于自适应滑模层极值搜索的光伏发电最大功率跟踪方法，其特征在于，所述的自适应参数调整具体如下：

若P_s已经追上P_max，此时应锁住相应参数，否则，由于此时系统状态已经接近滑模面δ＝P_s-P_ref，若再对参数进行调整，叠加额外的扰动，而放大其扰动相应延长过度到平稳状态的时间。