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一种基于改进型萤火虫算法的光伏阵列MPPT控制方法技术

技术编号:20221278 阅读:58 留言:0更新日期:2019-01-28 19:57
本发明专利技术提出一种基于改进型萤火虫算法的光伏阵列MPPT控制方法,流程包括:定义参数含义、初始化基本参数;初始萤火虫位置;通过目标函数值计算萤火虫的最大萤光亮度;计算萤火虫当前时刻的吸引度和相对荧光亮度;计算当前时刻萤火虫自适应移动步长;更新萤火虫的位置;重新计算萤火虫的最大荧光亮度;若满足搜索精度或达到最大迭代次数且不满足重启条件,则结束算法输出最大功率;本发明专利技术对光伏阵列进行最大功率点寻优,能够有效避免系统趋于稳定时的功率震荡问题,且能够较好地适用于均匀光照、局部阴影和可变阴影情况下的MPPT,避免算法陷入局部最优,且不会丢失任何极值点,提高了收敛速度与稳定性,更加实用化。

【技术实现步骤摘要】
一种基于改进型萤火虫算法的光伏阵列MPPT控制方法
本专利技术属于光伏发电
,具体涉及一种基于改进型萤火虫算法的光伏阵列MPPT控制方法。
技术介绍
目前,非可再生能源作为仍然是人类能源利用最重要的部分,约占90%,主要为煤炭、石油、天然气等,但是这些化石能源是会随人类社会的发展需求而大量被使用,逐渐地消耗用尽。太阳能作为可再生绿色能源,无污染、低成本等特点,已经成为代替传统能源的首选能源。但是,在实际的应用中,太阳能光伏发电系统中光伏阵列的输出功率呈现非线性的特征,输出功率会随着日照以及环境温度的变化,在不同的光照强度和环境温度下光伏阵列有不同的输出电压,只有在某一特定的电压下光伏阵列才能达到最大的输出功率。因此,找到一种更为有效的最大功率点跟踪(MaximumPowerPointTracking,MPPT)方法使光伏阵列达到最大的转换效率显得极为重要。近几年多种MPPT算法被提出,包括传统的电导增量法、扰动观察法等。这些算法计算简单,设备要求低,有较好的追踪效果。但这两种算法都有一个共同的问题:步长固定。当步长过大,整个系统的震荡会加剧,不利于系统的稳定性;若步长过小,光伏本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于改进型萤火虫算法的光伏阵列MPPT控制方法,其特征在于,具体流程如下:步骤1:定义参数含义、初始化基本参数,具体包括:定义参数含义:萤火虫位置代表光伏阵列输出电压;萤火虫之间距离表示光伏阵列输出电压之差;当前所有萤火虫中最优位置表示光伏阵列输出最大功率点电压;萤火虫最大亮度表示光伏阵列输出的最大功率,目标函数为光伏阵列输出的总功率;初始化基本参数:设置萤火虫数目w,最大吸引度β0,光强吸收系数γ,最大迭代次数X,目标函数fp;步骤2:初始萤火虫位置;本光伏阵列的阵列规模为{m×n},m为串联数,即每条支路中组件的数量;n为并联数,即光伏阵列中并联的支路数;将w只萤火虫分为n+1组,...

【技术特征摘要】
1.一种基于改进型萤火虫算法的光伏阵列MPPT控制方法,其特征在于,具体流程如下:步骤1:定义参数含义、初始化基本参数,具体包括:定义参数含义:萤火虫位置代表光伏阵列输出电压;萤火虫之间距离表示光伏阵列输出电压之差;当前所有萤火虫中最优位置表示光伏阵列输出最大功率点电压;萤火虫最大亮度表示光伏阵列输出的最大功率,目标函数为光伏阵列输出的总功率;初始化基本参数:设置萤火虫数目w,最大吸引度β0,光强吸收系数γ,最大迭代次数X,目标函数fp;步骤2:初始萤火虫位置;本光伏阵列的阵列规模为{m×n},m为串联数,即每条支路中组件的数量;n为并联数,即光伏阵列中并联的支路数;将w只萤火虫分为n+1组,每组设置3-5只,第1组萤火虫位置选为0.7U1,第2组萤火虫位置选0.7U1+0.8U1=1.5U1,依次类推,第n组萤火虫位置选为0.7U1+0.8(n-1)U1,第n+1组萤火虫位置选为0.8UOC,其中,UOC为光伏阵列输出开路电压,而U1=UOC/m,萤火虫搜索范围为0~UOC;步骤3:通过目标函数值计算萤火虫i的最大萤光亮度;计算萤火虫i当前时刻的吸引度和相对荧光亮度(1)萤火虫位置代表光伏阵列输出电压,萤火虫位置改变表示光伏阵列输出电压改变,目标函数为光伏阵列输出的总功率,通过输出电压计算光伏阵列输出的总功率,即计算目标函数值,此目标函数值做为萤火虫i的最大萤光亮度;(2)计算萤火虫i当前时刻的吸引度其中,β0为最大吸引度;γ为光强吸收系数;为当前时刻萤火虫i与j之间的距离(3)计算萤火虫i当前时刻的相对荧光亮度其中,为萤火虫i当前时刻的最大荧光亮度,在数值上等于目标函数fp;步骤4:计算当前时刻萤火虫i自适应移动步长开始搜索;所述萤火虫i自适应移动步长如下:其中,表示第i只萤火虫的步长;表示前一个时刻萤火虫i的最大荧光亮度;表示当前时刻的萤火虫i的最大荧光亮度;为[0,1]之间动态变化的值,代表当前时刻萤火虫i所处位置,表示最大荧光亮度最高值的萤火虫当前所在位置;步骤5:更新萤火虫的位置,对处在最佳位置的萤火虫进行随机扰动,对于萤火虫的位置进行更新,所述位置更新公式如下:其中,代表当前时刻萤火虫i所处位置,代表前一时刻萤火虫i所处位置;代表前一时刻萤火虫j所处位置;rand为[0,1]上服从均匀分布的随机因子;步骤6:根据更新后萤火虫的位置,重新计算萤火虫的最大荧光亮度;保存当前所有萤火虫个体中的最大荧光亮度及位置;步骤7...

【专利技术属性】
技术研发人员:王安娜刘宇凝
申请(专利权)人:东北大学
类型:发明
国别省市:辽宁,21

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