基于粒子群優(yōu)化算法的局部遮陰下光伏系統(tǒng)MPPT技術(shù)研究.pdf

1、光伏發(fā)電系統(tǒng)在實際應用過程中,由于天氣的變化、周圍建筑物、樹木等有可能給光伏陣列帶來局部遮陰。局部遮陰情況下光伏陣列輸出最大功率減小,且功率輸出特性曲線呈現(xiàn)多峰值,采用傳統(tǒng)的最大功率點跟蹤(MPPT)算法可能會陷入局部最大值,降低電池利用率。為了提高光伏陣列的輸出功率,研究適用于局部遮陰下光伏系統(tǒng)的最大功率點跟蹤技術(shù)尤為關(guān)鍵。
　　本文分析了光伏陣列中電池的工程數(shù)學模型及輸出特性,又建立了局部遮陰下光伏陣列的仿真模型,通過輸出特性

2、分析局部最大功率點對應電壓之間的關(guān)系,為確定遮陰下MPPT算法的最大掃描步長提供依據(jù)。由于粒子群優(yōu)化算法(PSO)在全局尋優(yōu)、多峰函數(shù)優(yōu)化方面有良好性能,因此,適用于局部遮陰下光伏陣列多峰值MPPT控制。
　　研究了粒子群優(yōu)化算法的基本原理、設(shè)計流程及參數(shù)設(shè)置,為了減小跟蹤趨于穩(wěn)定時的電壓波動和提高算法的靈活性,本文提出了一種復合模式切換的粒子群優(yōu)化算法。根據(jù)電流條件判定陣列是否處于局部遮陰,條件成立時啟動粒子群優(yōu)化算法(全局模式

3、),當各粒子之間工作電壓差在一定范圍時,切換到逐步逼近法(局部模式)搜索;判定條件不成立時,直接進行局部模式搜索。當步長小于定值時,算法結(jié)束,此時陣列工作點即為最大功率點。在無遮陰、局部遮陰以及可變遮陰情況下對算法進行實驗,結(jié)果表明該算法能準確地跟蹤到最大功率點。利用Chroma光伏模擬器軟件對基本粒子群優(yōu)化算法、本文所提算法進行動靜態(tài)效率測試分析比較,結(jié)果表明,兩種算法在光伏陣列輸出特性為單峰值和多峰值時,均能達到很高的靜態(tài)效率,多峰