[发明专利]基于改进狼群算法的光伏发电系统最大功率点跟踪方法

说明书

本发明提供一种基于改进狼群算法的光伏发电系统最大功率点跟踪方法，涉及光伏发电技术领域。该方法首先进行狼群的初始化，然后探狼变步长和变方向游走，猛狼按照避劣奔袭原则向头狼位置奔袭，并执行围攻行为，最后头狼执行寻猎行为，并按照“强者生存”的更新机制对狼群进行更新，根据终止条件判断是否继续进行迭代计算，进而得到光伏发电系统的最大功率点。本发明提供的基于改进狼群算法的光伏发电系统最大功率点跟踪方法，采用改进的狼群算法，解决了光伏电池功率输出不稳定的问题，使光伏电池的输出功率保持最大化，提高了最大功率点的跟踪速度和跟踪精度，提高了光电转化率。

技术领域

本发明涉及光伏发电技术领域，尤其涉及一种基于改进狼群算法的光伏发电系统最大功率点跟踪方法。

背景技术

能源不仅是一个社会经济进步的支撑，也是人类生存的必须物质，目前石油、煤炭等传统燃料能源的储存量随着社会发展的开采已经日渐减少，并且释放的有害物质对环境造成了极大的危害。人类为了解决这种境况，把目光投向了可再生能源，通过研究和利用可再生能源去改变现有的能源结构，维持能源的可持续发展。

太阳每秒钟产生的能量相当于5亿桶石油的能量，如果把照射到地球表面0.1％的太阳能转换成电能，转换率10％，则年发电量达到11.2×1012kwh，相当于全球能耗的80倍。太阳能作为一种取之不尽用之不竭的新能源，具有环保、长久、能源质量高、建设周期短和持续等特征，其大规模有效利用已成为应对环境变化、解决能源危机的重要途径之一，有着广阔的发展前景。太阳能利用主要是光伏发电，光伏电池能将太阳能转换为电能。相对于其它能源，太阳能是一种无噪、无污染的能源，具有更加重要的实际应用价值。

目前，与建筑结合的分布式光伏发电并网系统发展趋势越来越明显，不仅使建筑物更时尚，而且可以减少对土地资源的使用。由于光伏阵列露天摆放，经常会受到周围环境(高层建筑，树木以及天空乌云)的影响而使得光伏阵列所受光照不均匀，形成局部阴影，导致阵列输出功率-电压特性曲线上有多峰值现象，使传统的最大功率点跟踪(MaximumPower Point Tracking，MPPT)算法不再适用。

狼群算法是基于狼群群体智能，模拟狼群捕食行为及其猎物分配方式，抽象出游走、召唤、围攻3种智能行为以及“胜者为王”的头狼产生规则和“强者生存”的狼群更新机制，提出一种新的群体智能算法。但是传统狼群算法中仍存在探狼游走方向固定、游走步长不能动态调节、人工狼之间缺乏信息交流、头狼不参与智能行为等缺点。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提供一种基于改进狼群算法的光伏发电系统最大功率点跟踪方法，实现对光伏阵列最大功率点的跟踪。

基于改进狼群算法的光伏发电系统最大功率点跟踪方法，包括以下步骤：

步骤1、狼群初始化；

所述狼群初始化包括初始化人工狼的数量wofl_num以及每只人工狼的位置X_i，i＝1、2…、wofl_num，待优化参数的个数D和占空比取界[X_min，X_max]，迭代次数T＝0，最大迭代次数T_max，探狼占比α，游走次数最大值K_max，游走步长step_a，奔袭步长step_b，围攻步长step_c，寻猎步长step_l，距离判定因子ω以及更新比例因子β；所述各步长满足以下关系式：

step_b＞step_a＞step_c＞step_l

步骤2、探狼变步长和变方向游走，具体方法为：