[发明专利]一种自适应遗传优化的太阳能电池板MPPT控制方法

说明书

一种自适应遗传优化的太阳能电池板MPPT控制方法，通过串联开关和并联开关，将m组光伏阵列和n台逆变器矩阵相连，组成分布式开关网络拓扑结构；通过自适应遗传算法对串联开关和并联开关控制，使光伏阵列可以灵活组合，匹配接入相应功率等级的伏逆变器，实现群控管理，使光伏系统的输出功率最大化，提高了转换效率，降低了操作培训以及维护成本，提升了适应性，避免了复杂的多峰值MPPT控制方法。

技术领域

本发明涉及一种自适应遗传优化的太阳能电池板MPPT控制方法。

背景技术

在实际的光伏发电过程中，由于受天气的不断变化的影响，特别是云团飘过给地面光伏阵列带来的阴影遮挡，导致光伏发电系统输出功率大大降低。目前市场上提高光伏阵列输出功率的一种主要方式是：优化光伏阵列的连接关系。

该方式是基于电池元补偿的局部优化方案，这类控制算法及电路实现比较容易，然而，如果光伏阵列大面积受阴影覆盖，补偿的电池元数量可能不够，使得提供补偿的活动电池元与固定电池元之间的数量比例如何进行最佳配置难以确定。

发明内容

针对上述问题，本发明的首要目的是提供一种自适应遗传优化的太阳能电池板MPPT控制方法，使光伏阵列的输出功率尽可能接近于光伏逆变器的额定功率；同时，在控制过程中采用自适应的遗传算法来实现多组光伏阵列与多台光伏逆变器之间的群控管理。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种自适应遗传优化的太阳能电池板MPPT控制方法，通过串联开关和并联开关，将m组光伏阵列和n台逆变器矩阵相连，组成分布式开关网络拓扑结构；通过自适应遗传算法对串联开关和并联开关控制，使光伏阵列可以灵活组合，匹配接入相应功率等级的伏逆变器，实现群控管理，使光伏系统的输出功率最大化。

本发明的有益效果如下：

(1)提高了转换效率。基于自适应的遗传优化算法，对太阳能光伏阵列群实现最优的开关组合，从而大大提升了太阳能的转换效率。

(2)降低了操作培训以及维护成本。自适应遗传优化算法使得整个系统能针对各种不同的天气条件，做出最优的控制策略，而无需人为的进行干预，从而大大降低了操作培训，同时也降低了维护的成本。

(3)提升了适应性。原方案的太阳能光伏系统在阴天和雨天等关照不足的天气情况下，转换效率比较低。而采用自适应遗传优化算法的太阳能光伏阵列则可以在不同的天气条件下，实现极高的效率转换。

(4)避免了复杂的多峰值MPPT控制方法。经过自适应遗传算法，太阳能光伏阵列进行了重新组合，大大减少了被遮荫的光伏组件与其他未被遮荫组件的组合，所以其输出特性更接近于理想状态，减少了多峰的数量，这让光伏系统更容易追踪到最大功率点，降低了最大功率跟踪易陷入局部峰值的可能性，从而避免了复杂的多峰值MPPT控制方法。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例分布式开关拓扑结构示意图；

图2为本发明实施例串联开关矩阵示意图；

图3为本发明实施例并联开关矩阵示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例

一种自适应遗传优化的太阳能电池板MPPT控制方法，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明：