專利名稱：太陽能電池陣列模擬器適應(yīng)光伏逆變器的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽能電池陣列模擬器適應(yīng)光伏逆變器的控制方法，特別涉及一種通過收斂因子的演算，而使太陽能電池陣列模擬器與光伏逆變器運(yùn)作的功率-電壓曲線達(dá)到收斂的控制方法。
背景技術(shù)：
太陽能電池陣列可直接將太陽能轉(zhuǎn)換為直流電源，若需將其轉(zhuǎn)換為交流電來用以發(fā)電的話，須通過光伏逆變器來達(dá)成。然而，光伏逆變器具有不同的擾動(dòng)特性，故不同的太陽能電池陣列需與適當(dāng)?shù)墓夥孀兤髌ヅ洌拍苓_(dá)到最大功率效能，因而現(xiàn)今多以直流電源供應(yīng)器來模擬太陽能電池陣列的輸出電壓電流曲線，并且同時(shí)應(yīng)用于光伏逆變器的最大功率追蹤效能模擬。在這模擬演算的過程中，直流電源供應(yīng)器一般皆采用CV/CC Mode控制方式，并且配合查表法達(dá)成對(duì)電壓電流曲線的控制，但由于不同擾動(dòng)特性的光伏逆變器會(huì)有不同的擾動(dòng)控制方式，如CV/CC/CP/CR Mode等的擾動(dòng)方式，以下將以CR Mode擾動(dòng)方式的光伏逆變器及CC Mode控制方式的直流電源供應(yīng)器為例。請(qǐng)一并參閱圖1及圖2,圖1顯示現(xiàn)有技術(shù)的電壓-電流曲線控制示意圖，圖2顯示現(xiàn)有技術(shù)的功率-電壓曲線收斂示意圖。如圖所示，電壓-電流曲線圖中，Rl為光伏逆變器(圖未示)的第一工作擾動(dòng)曲線、R2為光伏逆變器的第二工作擾動(dòng)曲線且A、B、C、D及E點(diǎn)為由第一工作擾動(dòng)曲線Rl擾動(dòng)至第二工作擾動(dòng)曲線R2時(shí)的工作點(diǎn)變化軌跡，其中，太陽能電池陣列(圖未示)的電壓-電流特性線10取自最大功率追蹤點(diǎn)的切線，且第二工作擾動(dòng)曲線R2的斜率大于太陽能電池陣列的電壓-電流特性線10的斜率。假設(shè)A為工作起始點(diǎn)，當(dāng)光伏逆變器由第一工作擾動(dòng)曲線Rl擾動(dòng)至第二工作擾動(dòng)曲線R2時(shí)，由于直流電源供應(yīng)器(圖未示)為定電流模式(CC Mode)控制方式，工作點(diǎn)會(huì)由工作起始點(diǎn)A移動(dòng)至第一修正點(diǎn)B，接著通過查表法控制演算法收斂于太陽能電池陣列的電壓-電流特性線，因此工作點(diǎn)會(huì)由第一修正點(diǎn)B移動(dòng)至第二修正點(diǎn)C，同樣的，由于直流電源供應(yīng)器是為定電流模式控制方式，工作點(diǎn)會(huì)由第二修正點(diǎn)C移動(dòng)至第三修正點(diǎn)D，最后，通過查表法控制演算法收斂于太陽能電池陣列的電壓-電流特性線，因此工作點(diǎn)會(huì)由第三修正點(diǎn)D移動(dòng)至第四修正點(diǎn)E，進(jìn)而收斂于第一工作擾動(dòng)曲線Rl及第二工作擾動(dòng)曲線R2的區(qū)間內(nèi)，使得直流電源供應(yīng)器可以順利完成太陽能電池陣列模擬功能，進(jìn)而在功率-電壓座標(biāo)系中模擬出收斂功率-電壓曲線20。請(qǐng)一并參閱圖3及圖4,圖3顯示現(xiàn)有技術(shù)的電壓-電流曲線控制示意圖，圖4顯示現(xiàn)有技術(shù)的功率-電壓曲線發(fā)散示意圖。如圖所示，電壓-電流曲線圖中，Rl為光伏逆變器的第一工作擾動(dòng)曲線、R2為光伏逆變器的第二工作擾動(dòng)曲線，且A、B、C、D及E點(diǎn)為由第一工作擾動(dòng)曲線Rl擾動(dòng)至第二工作擾動(dòng)曲線R2時(shí)的工作點(diǎn)變化軌跡，其中，太陽能電池陣列的電壓電流特性線10取自最大功率追蹤點(diǎn)的切線，且第二工作擾動(dòng)曲線R2的斜率小于太陽能電池陣列的電壓-電流特性線10的斜率。假設(shè)A為工作起始點(diǎn)，當(dāng)光伏逆變器由第一工作擾動(dòng)曲線Rl擾動(dòng)至第二工作擾動(dòng)曲線R2時(shí)，由于直流電源供應(yīng)器為定電流模式控制方式，工作點(diǎn)會(huì)由A點(diǎn)移動(dòng)至B點(diǎn)，接著通過查表法控制演算法收斂于太陽能電池陣列的電壓-電流特性線，因此工作點(diǎn)會(huì)由B點(diǎn)移動(dòng)至C點(diǎn)，同樣的，由于直流電源供應(yīng)器為定電流模式控制方式，工作點(diǎn)會(huì)由C點(diǎn)移動(dòng)至D點(diǎn)，然而，在通過查表法控制演算法收斂于太陽能電池陣列的電壓-電流特性線后，其工作點(diǎn)會(huì)由D點(diǎn)移動(dòng)至E點(diǎn)，進(jìn)而無法收斂于第一工作擾動(dòng)曲線Rl及第二工作擾動(dòng)曲線R2的區(qū)間內(nèi)，因此會(huì)使直流電源供應(yīng)器無法完成太陽能電池陣列模擬而失效，進(jìn)而在功率-電壓座標(biāo)系中，模擬出發(fā)散功率-電壓曲線30。綜合以上所述，相信舉凡在所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者應(yīng)不難理解現(xiàn)有技術(shù)中，在直流電源供應(yīng)器模擬太陽能電池陣列過程中，有可能因?yàn)椴煌碾妷?電流特性線的斜率，而使得在功率-電壓座標(biāo)系的功率-電壓曲線中，模擬會(huì)出現(xiàn)失效的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所欲解決的技術(shù)問題與目的:有鑒于在上述現(xiàn)有技術(shù)中，普遍存在可能因?yàn)樘柲茈姵仃嚵胁煌碾妷弘娏髑€的斜率，而使得在功率-電壓座標(biāo)系的功率-電壓曲線中，模擬會(huì)出現(xiàn)失效的問題。緣此，本發(fā)明提供一種太陽能電池陣列模擬器適應(yīng)光伏逆變器的控制方法，通過加入收斂因子的演算調(diào)整，而讓太陽能電池陣列模擬器與光伏逆變器運(yùn)作的功率-電壓曲線收斂。本發(fā)明解決問題的技術(shù)手段:本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)的問題所采用的必要技術(shù)手段是提供一種太陽能電池陣列模擬器適應(yīng)一光伏逆變器的控制方法，該太陽能電池陣列模擬器是在一電壓-電流座標(biāo)系上具有一電壓-電流特性曲線，且該光伏逆變器對(duì)應(yīng)于該電壓-電流座標(biāo)系具有多個(gè)擾動(dòng)曲線，該控制方法包含以下步驟:首先在電壓-電流座標(biāo)系上，在該些擾動(dòng)曲線中擷取一第一工作擾動(dòng)曲線與一第二工作擾動(dòng)曲線，并在第一工作擾動(dòng)曲線與第二工作擾動(dòng)曲線之間定義出一收斂區(qū)間，接著在第一工作擾動(dòng)曲線與電壓-電流特性曲線的交點(diǎn)處擷取一工作起始點(diǎn)，且工作起始點(diǎn)具有一工作起始電流。之后在第二工作擾動(dòng)曲線上擷取一第一修正點(diǎn)，且第一修正點(diǎn)具有工作起始電流與一第一修正電壓，然后在電壓-電流特性曲線上擷取一第二修正點(diǎn)，且第二修正點(diǎn)具有第一修正電壓與一第一修正電流，之后在第二工作擾動(dòng)曲線上擷取一第三修正點(diǎn)，且第三修正點(diǎn)具有第一修正電流與一第二修正電壓，接著在電壓-電流特性曲線上擷取一第四修正點(diǎn)，且第四修正點(diǎn)具有第二修正電壓與一第二修正電流，之后判斷第四修正點(diǎn)是否落于收斂區(qū)間外。然后在第四修正點(diǎn)落于收斂區(qū)間外時(shí)，擷取一收斂參數(shù)值與逼近電壓-電流特性曲線的一電流差異值，并且將其相乘而產(chǎn)生一收斂因子，接著在第一工作擾動(dòng)曲線與電壓-電流特性曲線的交點(diǎn)處擷取工作起始點(diǎn)，且工作起始點(diǎn)具有工作起始電流，然后在第二工作擾動(dòng)曲線上擷取第一修正點(diǎn)，且第一修正點(diǎn)具有工作起始電流與第一修正電壓，而后在電壓-電流座標(biāo)系上擷取第二修正點(diǎn)，且第二修正點(diǎn)具有第一修正電壓與一第三修正電流，而第三修正電流是由第一修正電流與收斂因子相加而產(chǎn)生。接著在第二工作擾動(dòng)曲線上擷取一第三修正點(diǎn)，且第三修正點(diǎn)具有第三修正電流與一第三修正電壓，最后在電壓-電流座標(biāo)系上擷取一第四修正點(diǎn)，且第四修正點(diǎn)具有第三修正電壓與一第四修正電流，而第四修正電流是由第二修正電流與收斂因子相加而產(chǎn)生。本發(fā)明對(duì)照現(xiàn)有技術(shù)的功效:本發(fā)明提供一種太陽能電池陣列模擬器適應(yīng)光伏逆變器的控制方法，由于當(dāng)其演算發(fā)散時(shí)，即擷取收斂參數(shù)值與電流差異值，并且將其相乘而產(chǎn)生收斂因子，通過加入收斂因子的演算調(diào)整，可讓功率-電壓曲線漸漸地收斂，進(jìn)而模擬出太陽能電池陣列于功率-電壓曲線。以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。


圖1顯示現(xiàn)有技術(shù)的電壓-電流曲線控制示意圖；圖2顯示現(xiàn)有技術(shù)的功率-電壓曲線收斂示意圖；圖3顯示現(xiàn)有技術(shù)的電壓-電流曲線控制示意圖；圖4顯示現(xiàn)有技術(shù)的功率-電壓曲線發(fā)散示意圖；圖5顯示本發(fā)明較佳實(shí)施例的太陽能電池陣列模擬器及光伏逆變器的方框示意圖；圖6及圖6A顯示本發(fā)明較佳實(shí)施例的功率-電壓曲線演算方法流程圖；圖7顯示本發(fā)明較佳實(shí)施例的電壓-電流特性曲線及擾動(dòng)曲線示意
圖8及圖8A顯示本發(fā)明較佳實(shí)施例的功率-電壓曲線演算方法示意圖。其中，附圖標(biāo)記I光伏逆變器2太陽能電池陣列模擬器21處理單元22擷取單元23判斷單元24運(yùn)算單元3負(fù)載10太陽能電池陣列的電壓-電流特性線20收斂功率-電壓曲線30發(fā)散功率-電壓曲線40、40’電壓-電流特性曲線50擾動(dòng)曲線A工作起始點(diǎn)B第一修正點(diǎn)C第二修正點(diǎn)D第三修正點(diǎn)E第四修正點(diǎn)Rl第一工作擾動(dòng)曲線
R2第二工作擾動(dòng)曲線Voc開路電壓Isc短路電流Vmp最大功率電壓Imp最大功率電流Al、Al，電流差異值
具體實(shí)施例方式由于本發(fā)明所提供的太陽能電池陣列模擬器適應(yīng)光伏逆變器的控制方法，可廣泛運(yùn)用于各種演算儀器及量測(cè)儀器等，其組合實(shí)施方式不勝枚舉，故在此不再一一贅述，僅列舉其中一個(gè)較佳實(shí)施例來加以具體說明。請(qǐng)一并參閱圖5至圖8A，圖5顯示本發(fā)明較佳實(shí)施例的太陽能電池陣列模擬器及光伏逆變器的方框示意圖，圖6及圖6A顯示本發(fā)明較佳實(shí)施例的功率-電壓曲線演算方法流程圖，圖7顯示本發(fā)明較佳實(shí)施例的電壓-電流特性曲線及擾動(dòng)曲線示意圖，圖8及圖8A顯示本發(fā)明較佳實(shí)施例的功率-電壓曲線演算方法示意圖。如圖5所示，太陽能電池陣列模擬器2包含一處理單元21、一擷取單元22、一判斷單元23及一運(yùn)算單元24。擷取單元22電性連結(jié)于處理單元21，判斷單元23電性連結(jié)于擷取單元22，運(yùn)算單元24電性連結(jié)于判斷單元23，且負(fù)載3電性連結(jié)于太陽能電池陣列模擬器2。

本發(fā)明較佳實(shí)施例是利用太陽能電池陣列模擬器2來模擬太陽能電池陣列的電壓-電流特性曲線，而光伏逆變器I具有多個(gè)擾動(dòng)曲線50 (圖中僅標(biāo)示一個(gè))。其中，以下將以定電流模式(CC Mode)控制方式及定電阻模式(CR Mode)擾動(dòng)方式為例。另外，為了使本較佳實(shí)施例較為清楚，以下將工作起始電流定義為I1、第一修正電壓定義為V1、第一修正電流定義為I1、第二修正電壓定義為V2、第二修正電流定義為I2、第三修正電壓定義為V3、第三修正電流定義為I3且第四修正電流定義為I4，而功率-電壓曲線演算方法如后:步驟SlOl:在該些擾動(dòng)曲線中擷取一第一工作擾動(dòng)曲線與一第二工作擾動(dòng)曲線，并在第一工作擾動(dòng)曲線與第二工作擾動(dòng)曲線之間定義出一收斂區(qū)間。步驟S102:在第一工作擾動(dòng)曲線與電壓-電流特性曲線的交點(diǎn)處擷取一工作起始點(diǎn)。步驟S103:在第二工作擾動(dòng)曲線上擷取一第一修正點(diǎn)。步驟S104:在電壓-電流特性曲線上擷取一第二修正點(diǎn)。步驟S105:在第二工作擾動(dòng)曲線上擷取一第三修正點(diǎn)。步驟S106:在電壓-電流特性曲線上擷取一第四修正點(diǎn)。步驟S107:判斷第四修正點(diǎn)是否落于收斂區(qū)間外。步驟S108:擷取一收斂參數(shù)值與逼近電壓-電流特性曲線的一電流差異值，并且將其相乘而產(chǎn)生一收斂因子。步驟S109:在第一工作擾動(dòng)曲線與電壓-電流特性曲線的交點(diǎn)處擷取工作起始點(diǎn)。
步驟SllO:在第二工作擾動(dòng)曲線上擷取第一修正點(diǎn)。步驟Slll:在電壓-電流座標(biāo)系上擷取第二修正點(diǎn)，并且通過收斂因子運(yùn)算修正電流。步驟S112:在第二工作擾動(dòng)曲線上擷取一第三修正點(diǎn)。步驟S113:在電壓-電流座標(biāo)系上擷取一第四修正點(diǎn)，并且通過收斂因子運(yùn)算修正電流。步驟SI 14:擷取第四修正點(diǎn)的修正電壓與修正電流，藉以在功率-電壓座標(biāo)系上標(biāo)記一收斂數(shù)據(jù)點(diǎn)。上述的功率-電壓曲線演算方法中，步驟開始后，太陽能電池陣列模擬器2模擬太陽能電池陣列的電壓-電流特性曲線40，光伏逆變器I具有多個(gè)擾動(dòng)曲線50(圖中僅標(biāo)示一個(gè))，處理單元21即于電壓-電流座標(biāo)系上產(chǎn)生如圖7所示的電壓-電流特性曲線40及擾動(dòng)曲線50示意圖，并且開始演算后續(xù)步驟，其中，電壓-電流特性曲線40包含開路電壓(Voc)、短路電流(Isc)、最大功率電壓(Vmp)及最大功率電流(Imp)四項(xiàng)參數(shù)。在產(chǎn)生電壓-電流特性曲線40及擾動(dòng)曲線50后，隨即進(jìn)入步驟SlOl在該些擾動(dòng)曲線中擷取一第一工作擾動(dòng)曲線與一第二工作擾動(dòng)曲線，并在第一工作擾動(dòng)曲線與第二工作擾動(dòng)曲線之間定義出一收斂區(qū)間。其中，擷取單元22在電壓-電流座標(biāo)系上，于該些擾動(dòng)曲線50 (圖中僅標(biāo)示一個(gè))中，擷取出如圖8所示的一第一工作擾動(dòng)曲線Rl與一第二工作擾動(dòng)曲線R2,此外,擷取單元22于電壓-電流特性曲線40的最大功率點(diǎn)(Maximum PowerPoint ；MPP)中，擷取該點(diǎn)的切線并且產(chǎn)生電壓-電流特性曲線40’。其中，在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，是將第一工作擾動(dòng)曲線Rl與第二工作擾動(dòng)曲線R2之間定義為收斂區(qū)間(圖未示)O擷取單元22擷取完以后，隨即進(jìn)入步驟S102在第一工作擾動(dòng)曲線與電壓-電流特性曲線的交點(diǎn)處擷取一工作起始點(diǎn)。其中，擷取單元22于第一工作擾動(dòng)曲線Rl與電壓-電流特性曲線40’交會(huì)處擷取一工作起始點(diǎn)A，而工作起始點(diǎn)A具有工作起始電流Ip擷取單元22擷取完工作起始點(diǎn)A后，隨即進(jìn)入步驟S103在第二工作擾動(dòng)曲線上擷取一第一修正點(diǎn)。其中，由于太陽能電池陣列模擬器2是為定電流模式控制方式，因此擷取單元22會(huì)于第二工作擾動(dòng)曲線R2上擷取一第一修正點(diǎn)B，而第一修正點(diǎn)B具有工作起始電流Ii與一第一修正電壓％。即因?yàn)槭嵌娏髂Ｊ娇刂品绞?，工作點(diǎn)會(huì)由工作起始點(diǎn)A演算至第一修正點(diǎn)B。擷取單元22擷取完第一修正點(diǎn)B后，即進(jìn)入步驟S104在電壓-電流特性曲線上擷取一第二修正點(diǎn)。其中，由于欲控制演算法收斂于電壓-電流特性曲線40’，因此擷取單元22會(huì)于電壓-電流特性曲線40’上擷取一第二修正點(diǎn)C，而第二修正點(diǎn)C具有第一修正電壓V1與一第一修正電流Ip擷取單元22擷取完第二修正點(diǎn)C后，即進(jìn)入步驟S105在第二工作擾動(dòng)曲線上擷取一第三修正點(diǎn)。其中，由于太陽能電池陣列模擬器2是為定電流模式控制方式，因此擷取單元22會(huì)于第二工作擾動(dòng)曲線R2上擷取一第三修正點(diǎn)D，而第三修正點(diǎn)D具有第一修正電流I1與一第二修正電壓V2。即因?yàn)槭嵌娏髂Ｊ娇刂品绞?，工作點(diǎn)會(huì)由第二修正點(diǎn)C演算至第三修正點(diǎn)D。擷取單元22擷取完第三修正點(diǎn)D后，即進(jìn)入步驟S106在電壓-電流特性曲線上擷取一第四修正點(diǎn)。其中，由于欲控制演算法收斂于電壓-電流特性曲線40’，因此擷取單元22會(huì)于電壓-電流特性曲線40’上擷取一第四修正點(diǎn)E，而第四修正點(diǎn)E具有第二修正電壓V2與一第二修正電流I2。擷取單元22擷取完第四修正點(diǎn)E后，即進(jìn)入步驟S107判斷第四修正點(diǎn)是否落于收斂區(qū)間外。其中，判斷單元23即判斷第四修正點(diǎn)是否落于收斂區(qū)間外。若判斷單元23判斷第四修正點(diǎn)E是落于收斂區(qū)間內(nèi)時(shí)，則進(jìn)行步驟S114擷取第四修正點(diǎn)的修正電壓與修正電流，藉以在功率-電壓座標(biāo)系上標(biāo)記一收斂數(shù)據(jù)點(diǎn)。其中，擷取單元22是擷取第二修正電壓V2與第二修正電流I2，藉以在功率-電壓座標(biāo)系上標(biāo)記一收斂數(shù)據(jù)點(diǎn)。請(qǐng)一并參閱圖5至圖7及圖8A，圖8A顯示本發(fā)明較佳實(shí)施例的收斂功率-電壓曲線演算方法示意圖。若判斷單元23判斷第四修正點(diǎn)E是落于收斂區(qū)間外的話，隨即進(jìn)入步驟S108擷取一收斂參數(shù)值與逼近電壓-電流特性曲線的一電流差異值，并且將其相乘而產(chǎn)生一收斂因子。其中，擷取單元22擷取一收斂參數(shù)值與一電流差異值后，而運(yùn)算單元24即將收斂參數(shù)值與電流差異值相乘而產(chǎn)生收斂因子。另外，為了使本較佳實(shí)施例較為清楚，以下將收斂參數(shù)值定義為K、電流差異值定義為Δ I且收斂因子定義為μ，即K* Δ I = μ，其中收斂參數(shù)值K是為小于I。運(yùn)算單元24運(yùn)算完收斂因子μ后，處理單元21即開始演算后續(xù)步驟，隨即進(jìn)入步驟S109在第一工作擾動(dòng)曲線與電壓-電流特性曲線的交點(diǎn)處擷取工作起始點(diǎn)。其中，擷取單元22在電壓-電流座標(biāo)系上，于第一工作擾動(dòng)曲線Rl與電壓-電流特性曲線40’的交會(huì)處擷取工作起始點(diǎn)Α，且工作起始點(diǎn)A具有工作起始電流Ii。擷取單元22擷取完工作起始點(diǎn)A后，隨即進(jìn)入步驟SllO在第二工作擾動(dòng)曲線上擷取第一修正點(diǎn)。其中，由于太陽能電池陣列模擬器2是為定電流模式控制方式，因此擷取單元22會(huì)于第二工作擾動(dòng)曲線R2上擷取一第一修正點(diǎn)B，而第一修正點(diǎn)B具有工作起始電流Ii與一第一修正電壓％。即因?yàn)槭嵌娏髂Ｊ娇刂品绞剑ぷ鼽c(diǎn)會(huì)由工作起始點(diǎn)A演算至第一修正點(diǎn)B。擷取單元22擷取完第一修正點(diǎn)B后，隨即進(jìn)入步驟Slll在電壓-電流座標(biāo)系上擷取第二修正點(diǎn)，并且通過收斂因子運(yùn)算修正電流。其中，擷取單元22在電壓-電流座標(biāo)系上擷取第二修正點(diǎn)C，而第二修正點(diǎn)C具有第一修正電壓V1與一第三修正電流13。第三修正電流I3是由第一修正電流I1與收斂因子μ相加而產(chǎn)生，即I3= L+μ，由于電流差異值ΛΙ是逼近于電壓-電流特性曲線40’，電流差異值ΛΙ是為負(fù)數(shù)使得μ為負(fù)數(shù)，因此I3經(jīng)由運(yùn)算單元24運(yùn)算后會(huì)較I1小。擷取單元22擷取完第二修正點(diǎn)C后，隨即進(jìn)入步驟S112在第二工作擾動(dòng)曲線上擷取一第三修正點(diǎn)。其中，由于太陽能電池陣列模擬器2是為定電流模式控制方式，因此擷取單元22會(huì)于第二工作擾動(dòng)曲線R2上擷取一第三修正點(diǎn)D，而第三修正點(diǎn)D具有第三修正電流I3與一第三修正電壓V3。即因?yàn)槭嵌娏髂Ｊ娇刂品绞?，工作點(diǎn)會(huì)由第二修正點(diǎn)C演算至第三修正點(diǎn)D。擷取單元22擷取完第三修正點(diǎn)D后，隨即進(jìn)入步驟S113在電壓-電流座標(biāo)系上擷取一第四修正點(diǎn)，并且通過收斂因子運(yùn)算修正電流。其中，擷取單元22在電壓-電流座標(biāo)系上擷取第四修正點(diǎn)E，而第四修正點(diǎn)E具有第三修正電壓V3與一第四修正電流14。第四修正電流I4是由第二修正電流I2與收斂因子μ相加而產(chǎn)生，即I4= I2+μ，由于電流差異值Λ I是逼近于電壓-電流特性曲線40’，電流差異值A(chǔ)l’是為正數(shù)使得μ為正數(shù)，因此I4經(jīng)由運(yùn)算單元24運(yùn)算后會(huì)較I2大。擷取單元22擷取完第四修正點(diǎn)E后，隨即進(jìn)行步驟S107判斷第四修正點(diǎn)是否落于收斂區(qū)間外。其中，其中，判斷單元23即判斷第四修正點(diǎn)是否落于收斂區(qū)間外。若判斷單元23判斷第四修正點(diǎn)是落于區(qū)間內(nèi)的話，隨即進(jìn)行步驟S114在第四修正點(diǎn)落于收斂區(qū)間內(nèi)時(shí)，擷取第三修正電壓與第四修正電流，藉以在功率-電壓座標(biāo)系上標(biāo)記一收斂數(shù)據(jù)點(diǎn)。其中，擷取單元22是擷取第三修正電壓V3與第四修正電流I4，藉以在功率-電壓座標(biāo)系上標(biāo)記一收斂數(shù)據(jù)點(diǎn)。在標(biāo)記完收斂數(shù)據(jù)點(diǎn)后，接著重復(fù)執(zhí)行上述的功率-電壓曲線演算方法并且標(biāo)記多個(gè)收斂數(shù)據(jù)點(diǎn)后，即可模擬出收斂的功率-電壓曲線而不會(huì)有發(fā)散的問題。值得一提的是，若第一次通過收斂因子運(yùn)算仍無法演算出收斂的功率-電壓曲線的話，是將收斂參數(shù)值調(diào)整變小，例如是0.8、0.5及0.3漸漸變小來演算使功率-電壓曲線收斂。當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種太陽能電池陣列模擬器適應(yīng)一光伏逆變器的控制方法，該太陽能電池陣列模擬器在一電壓-電流座標(biāo)系上具有一電壓-電流特性曲線，且該光伏逆變器對(duì)應(yīng)于該電壓-電流座標(biāo)系具有多個(gè)擾動(dòng)曲線，其特征在于，該控制方法包含以下步驟: (a)在該電壓-電流座標(biāo)系上，在該些擾動(dòng)曲線中擷取一第一工作擾動(dòng)曲線與一第二工作擾動(dòng)曲線，并在該第一工作擾動(dòng)曲線與該第二工作擾動(dòng)曲線之間定義出一收斂區(qū)間； (b)在該第一工作擾動(dòng)曲線與該電壓-電流特性曲線的交點(diǎn)處擷取一工作起始點(diǎn)，且該工作起始點(diǎn)具有一工作起始電流； (C)在該第二工作擾動(dòng)曲線上擷取一第一修正點(diǎn)，且該第一修正點(diǎn)具有該工作起始電流與一第一修正電壓； (d)在該電壓-電流特性 曲線上擷取一第二修正點(diǎn)，且該第二修正點(diǎn)具有該第一修正電壓與一第一修正電流； (e)在該第二工作擾動(dòng)曲線上擷取一第三修正點(diǎn)，且該第三修正點(diǎn)具有該第一修正電流與一第二修正電壓； (f)在該電壓-電流特性曲線上擷取一第四修正點(diǎn)，且該第四修正點(diǎn)具有該第二修正電壓與一第二修正電流； (g)判斷該第四修正點(diǎn)是否落于該收斂區(qū)間外； (h)在該第四修正點(diǎn)落于該收斂區(qū)間外時(shí)，擷取一收斂參數(shù)值與逼近該電壓-電流特性曲線的一電流差異值，并且將其相乘而產(chǎn)生一收斂因子； (i)在該第一工作擾動(dòng)曲線與該電壓-電流特性曲線的交點(diǎn)處擷取該工作起始點(diǎn)，且該工作起始點(diǎn)具有該工作起始電流； (j)在該第二工作擾動(dòng)曲線上擷取該第一修正點(diǎn)，且該第一修正點(diǎn)具有該工作起始電流與該第一修正電壓； (k)在該電壓-電流座標(biāo)系上擷取該第二修正點(diǎn)，且該第二修正點(diǎn)具有該第一修正電壓與一第三修正電流，而該第三修正電流由該第一修正電流與該收斂因子相加而產(chǎn)生； (I)在該第二工作擾動(dòng)曲線上擷取一第三修正點(diǎn)，且該第三修正點(diǎn)具有該第三修正電流與一第三修正電壓；以及 在該電壓-電流座標(biāo)系上擷取一第四修正點(diǎn)，且該第四修正點(diǎn)具有該第三修正電壓與一第四修正電流，而該第四修正電流由該第二修正電流與該收斂因子相加而產(chǎn)生。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池陣列模擬器適應(yīng)一光伏逆變器的控制方法，其特征在于，還包含步驟(η)，在該第四修正點(diǎn)落于該收斂區(qū)間內(nèi)時(shí)，擷取該第二修正電壓與該第二修正電流，藉以在該太陽能電池陣列模擬器與該光伏逆變器運(yùn)作的一功率-電壓座標(biāo)系上標(biāo)記一收斂數(shù)據(jù)點(diǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽能電池陣列模擬器適應(yīng)一光伏逆變器的控制方法，其特征在于，利用一處理單元以演算出該功率-電壓曲線、該電壓-電流曲線及該些擾動(dòng)曲線。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池陣列模擬器適應(yīng)一光伏逆變器的控制方法，其特征在于，利用一擷取單元擷取該第一工作擾動(dòng)曲線、該第二工作擾動(dòng)曲線、該起始工作點(diǎn)、該第一修正點(diǎn)、該第二修正點(diǎn)、該第三修正點(diǎn)、該第四修正點(diǎn)、該收斂參數(shù)值及該電流差異值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽能電池陣列模擬器適應(yīng)一光伏逆變器的控制方法，其特征在于，利用一判斷單元電性連結(jié)于該擷取單元以判斷該第四修正點(diǎn)是否落于該收斂區(qū)間外。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽能電池陣列模擬器適應(yīng)一光伏逆變器的控制方法，其特征在于，利用一運(yùn)算單元電性連結(jié)于該擷取單元以運(yùn)算出該收斂因子、該第三修正電流及該第四修正電流。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池陣列模擬器適應(yīng)一光伏逆變器的控制方法，其特征在于， 該收斂參數(shù)值為小于I。
全文摘要
一種太陽能電池陣列模擬器適應(yīng)光伏逆變器的控制方法，太陽能電池陣列模擬器是在電壓-電流座標(biāo)系上具有電壓-電流特性曲線，且該光伏逆變器對(duì)應(yīng)于電壓-電流座標(biāo)是具有多個(gè)擾動(dòng)曲線，控制方法包含擷取收斂參數(shù)值與電流差異值并將其相乘產(chǎn)生收斂因子，接著在第一工作擾動(dòng)曲線與電壓-電流特性曲線的交點(diǎn)處擷取具有工作起始電流的工作起始點(diǎn)，接著在第二工作擾動(dòng)曲線上擷取第一修正點(diǎn)，然后在電壓-電流座標(biāo)系上擷取第二修正點(diǎn)，之后在第二工作擾動(dòng)曲線上擷取第三修正點(diǎn)，最后在電壓-電流座標(biāo)系上擷取第四修正點(diǎn)并且判斷是否落于收斂區(qū)間外。
文檔編號(hào)G01R31/26GK103199721SQ20121001200
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2012年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月5日
發(fā)明者蔡志明, 劉利偉, 黃俊淵, 胡國(guó)柱 申請(qǐng)人:致茂電子(蘇州)有限公司