【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光伏发电系统，涉及一种基于多元宇宙优化算法和电导增量法的局部遮阴下光伏mppt方法、电子设备及存储介质。
技术介绍
1、在光伏发电系统中，最大功率点跟踪(mppt)控制技术可有效提升光伏发电系统的出力，是行业研究的热点。如图4所示，光伏阵列受到不均匀温度与辐照度时，p-v曲线呈现多峰的特性，存在多个局部最优值和一个全局最优值p。
2、自2012年以来，学者们开始重视多峰值mppt算法的研究，至今仍处于初级阶段。目前出现的算法主要可分为两种：第1种是通过改变光伏组件结构来改变光伏阵列输出特性，使其输出由复杂的多峰转化为简单的单峰。但这种算法的局限性较大，不仅增加了投入成本而且无法应对复杂的环境变化。第2种是以智能算法为主体进行寻优，大多数智能算法均有着现代控制理论的背景，如粒子群、鸡群以及模糊控制等智能算法。这些算法多由自然现象获得启发，对于处理非线性的问题有着极大的优势，善于全局搜索，从而在多峰跟踪中寻到最优解。
3、在光伏发电系统多峰值mppt控制模块的应用中，具有“自我进化”思想的智能算法是当前的研究热点，以粒子群及其各种优化算法为代表。虽然粒子群算法不断地进行优化和改进，但其本身的算法原理限制了优化的深度。受粒子群算法的启发，更多智能算法被应用到多峰mppt中，主要有蚁群算法、细菌觅食算法、猫群算法和鸡群算法等。
4、多元宇宙优化算法是近年来新提出的一种性能优越的智能优化算法，其参数少、结构简单，效率高、并易于理解，具有对非线性函数求解最优的能力，相对于其他智能算法，其处理
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题在于如何提高光伏阵列多峰值mppt寻优算法的性能。
2、本专利技术是通过以下技术方案解决上述技术问题的：
3、一种局部遮阴下光伏mppt方法，包括以下步骤：
4、步骤1、实时测量光伏阵列的光照强度和环境温度，并测量光伏阵列的电压值和电流值，绘制光伏阵列的p-v特性曲线；
5、步骤2、根据测得的光照强度和环境温度，利用改进多元宇宙优化算法进行迭代搜索，搜索光伏阵列最大功率点对应的输出电压和输出电流；
6、步骤3、由改进多元宇宙算法得到的电压和电流，利用电导增量法追踪判断光伏阵列的全局最大功率点，输出最优电压和最大功率，并且输出与之对应的占空比；
7、步骤4、判断求得的全局最大功率点的功率是否满足设置的重启条件；若否，则根据占空比控制主电路，实现光伏阵列在全局最大功率点处运行。
8、进一步地，步骤2中所述的利用改进多元宇宙优化算法进行迭代搜索的方法如下：
9、1)将电压值的大小设置为个体黑洞的位置，由电压值的大小构成宇宙种群，利用拉丁超立方抽样初始化所有候选宇宙；
10、2)将功率值作为宇宙膨胀度，每次迭代中利用轮盘赌机制选择一个白洞；
11、3)对虫洞存在率wep和旅行距离率tdr进行自适应更新；
12、4)在宇宙位置更新公式中引入压缩因子；
13、5)设置终止条件。
14、进一步地，所述的对虫洞存在率wep和旅行距离率tdr进行自适应更新的方法如下：
15、对虫洞存在率wep作如下调整：
16、
17、引入进化系数因子sd：
18、
19、旅行距离率tdr更新方式如下：
20、
21、其中，hb为最新测得的宇宙膨胀率即哈勃常数，jd为膨胀因子，l为当前迭代次数，l为最大迭代次数。
22、进一步地，所述的引入压缩因子的方法如下：
23、
24、对r2≥wep的情况下对位置更新进行螺旋更新修正：
25、vij＝|vj-vij|×ebm×cos(2πl)+vj
26、其中，b是对数螺旋形状的常数，m为[0,1]间的随机数；
27、则位置更新公式变为：
28、
29、其中，r2，r3，r4为[0,1]间的随机数，uj和lj为vij上限和下限。
30、进一步地，所述的终止条件设置如下：
31、使用标准差来进行判断：
32、σ≤ε
33、其中，σ为所有物体的标准差，ε为设定的阈值。
34、进一步地，步骤3中所述的利用电导增量法追踪判断光伏阵列的全局最大功率点的方法如下：
35、同时对p＝ui两端进行对u求导：
36、
37、将dp用全微分δp＝uδi+iδu近似代替，δu＝u(k)-u(k-1)，δi＝i(k)-i(k-1)，其中，k为迭代次数，d(k)代表电压和电流，δd代表搜索步长；
38、1)若则此点为最大功率点；
39、2)若此时功率在最大功率点左侧；
40、3)若此时功率在最大功率点右侧。
41、进一步地，步骤4中所述的重启条件设置如下：
42、
43、式中，pk+1和pk为最后测得的两个连续功率值，δp为经验设定的重启阈值。
44、进一步地，步骤4中所述的主电路采用boost电路。
45、一种电子设备，包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储支持处理器执行所述局部遮阴下光伏mppt方法的程序，所述处理器被配置为用于执行所述存储器中存储的程序。
46、一种存储介质，存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行所述局部遮阴下光伏mppt方法的步骤。
47、本专利技术的优点在于：
48、1)本专利技术结合多元宇宙优化算法和电导增量法的各自优点，在全局搜索和局部寻优之间实现动态平衡，处理多峰问题能力更加优越，并且收敛速度更快，挖掘能力更强。
49、2)在初始化所有候选宇宙利用拉丁超立方抽样，使得粒子以相同的概率遍布在各个宇宙，大大地提高了迭代初期算法的遍历性；
50、3)对虫洞存在率wep进行自适应调整，引入进化因子，迭代初期设置为较小值，使得多数粒子避免虫洞穿越，避免陷入局部最优；迭代后期逐渐增大，提高收敛速度；
51、4)受宇宙膨胀理论的启发，将旅行距离率设置为指数级速度下降，提高算法的搜索速度，使其更贴近宇宙膨胀理论。
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1.一种局部遮阴下光伏MPPT方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的局部遮阴下光伏MPPT方法，其特征在于，步骤2中所述的利用改进多元宇宙优化算法进行迭代搜索的方法如下：
3.根据权利要求2所述的局部遮阴下光伏MPPT方法，其特征在于，所述的对虫洞存在率WEP和旅行距离率TDR进行自适应更新的方法如下：
4.根据权利要求3所述的局部遮阴下光伏MPPT方法，其特征在于，所述的引入压缩因子的方法如下：
5.根据权利要求4所述的局部遮阴下光伏MPPT方法，其特征在于，所述的终止条件设置如下：
6.根据权利要求1所述的局部遮阴下光伏MPPT方法，其特征在于，步骤3中所述的利用电导增量法追踪判断光伏阵列的全局最大功率点的方法如下：
7.根据权利要求1所述的局部遮阴下光伏MPPT方法，其特征在于，步骤4中所述的重启条件设置如下：
8.根据权利要求1所述的局部遮阴下光伏MPPT方法，其特征在于，步骤4中所述的主电路采用Boost电路。
9.一种电子设备，包括存储器以及处理器，其特
10.一种存储介质，存储介质上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器运行时执行权利要求1至8任一项所述局部遮阴下光伏MPPT方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种局部遮阴下光伏mppt方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的局部遮阴下光伏mppt方法，其特征在于，步骤2中所述的利用改进多元宇宙优化算法进行迭代搜索的方法如下：
3.根据权利要求2所述的局部遮阴下光伏mppt方法，其特征在于，所述的对虫洞存在率wep和旅行距离率tdr进行自适应更新的方法如下：
4.根据权利要求3所述的局部遮阴下光伏mppt方法，其特征在于，所述的引入压缩因子的方法如下：
5.根据权利要求4所述的局部遮阴下光伏mppt方法，其特征在于，所述的终止条件设置如下：
6.根据权利要求1所述的局部遮阴下光伏mppt方法，其特征在于，步骤3中所述的利用...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈超，汪兴，魏家柱，胡罡，张超男，王萍，赵淼，杨玉磊，
申请(专利权)人：大唐灌云光伏发电有限公司，
类型：发明
国别省市：
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