[发明专利]一种光伏发电最大功率点追踪方法

说明书

本发明涉及一种光伏发电最大功率点追踪方法,包括：选取灰狼初始位置；待光伏系统稳定后,测量每个Xi(n)对应的光伏阵列的输出电流和输出电压，并计算对应的功率Pi(n)；把最大的两个Pi(n)对应的两只灰狼设为狼王，并记录下所述狼王的位置；由灰狼算法确定迭代n+1次的灰狼位置Xi(n+1)；当两个狼王都获得了猎物的大致位置时，认为是发现了猎物的大致位置，此时直接进入由黄金比例算法执行的局部搜索，否则直到达到最大迭代次数再进入局部搜索；检测外部环境是否发生突变。

技术领域

本发明涉及光伏发电工程技术领域，特别是涉及一种最大功率点追踪方法。

背景技术

为缓解国际能源危机，减少环境污染，世界各国都在大力发展可再生能源。在各种可再生能源中，太阳能被认为是一种取之不尽、用之不竭的重要环保能源。为了高效地利用太阳能进行光伏发电，最大功率点追踪(maximum power point tracking，MPPT)技术不可或缺。MPPT技术面临的主要问题可以归结为两点：其一，输出特性曲线受光强、温度、负载等因素影响，输出特性曲线呈非线性。其二，为避免热斑效应必须在每个光伏板上反并联一个旁路二极管，但这导致了输出特性曲线在局部遮蔽情况下呈现多峰状态。

传统的MPPT算法如扰动观察法和电导增量法等结构简单但可能会陷入局部极值，智能算法如粒子群算法、萤火虫算法、狼群搜索算法、布谷鸟算法等则面临结构复杂和计算时间较长等问题，基于模型的MPPT方法则需要经过繁琐的公式推导。

发明内容

本发明的目的是提供一种光伏发电最大功率点追踪方法，该跟踪方法能够兼具追踪速度和追踪效率，并且可以解决传统重启判别方法在特定情况下面临重启失败的问题。具体技术方案如下：

一种光伏发电最大功率点追踪方法,包括下列步骤：

1)在占空比[0,1]内选取N个点，作为灰狼初始位置；

2)设当前迭代为第n次迭代，灰狼的位置为X_i(n),i∈[1,2,……N]；

3)待光伏系统稳定后,测量每个Xi(n)对应的光伏阵列的输出电流和输出电压，并计算对应的功率P_i(n)；

4)对所述P_i(n)进行排序；

5)把最大的两个P_i(n)对应的两只灰狼设为狼王，并记录下所述狼王的位置；

6)由改进灰狼算法确定迭代n+1次的灰狼位置X_i(n+1)，改进之处为：两只狼王的决策权重系数随着捕猎的过程动态调整，即和其中W₁和W₂分别为所述两只狼王的决策权重系数，n为迭代次数,n_max为最大迭代次数；

7)追踪时，灰狼会跳到猎物可能出现的位置上,而当两个狼王都获得了猎物的大致位置时，认为是发现了猎物的大致位置，此时直接进入由黄金比例算法执行的局部搜索，否则直到达到最大迭代次数再进入局部搜索；

8)检测外部环境是否发生突变：预设突变阈值ε₀，设P₀和P₁分别是光照突变前和突变后的功率，U₀和U₁分别是光照突变前和突变后的电压，μ设为0.001以防止零分母，判断|(P₁-P₀)/(U₁-U₀+μ)|＞ε₀，若满足，则认为发生突变，重新启动算法追踪最大功率点，否则系统稳定在全局最优占空比上。

附图说明

图1为采用Boost电路的最大功率点追踪系统

图2混合算法流程图