[发明专利]一种基于领地粒子群的光伏多峰最大功率点追踪方法

说明书

本发明涉及一种基于领地粒子群的光伏多峰最大功率点追踪方法，包括以下步骤：1)调节PWM的占空比为0，得到Boost电路的输出电压；2)设定粒子群数目；3)计算所述每个粒子的适应值，根据所得适应值重新判断并选择全局最优粒子和全局最优粒子领地；4)确定所述粒子领地内的最大值估计范围；5)判断所述最大值估计范围包含全局最优粒子的适应值条件是否成立；6)判断粒子间的最大距离d_max小于0.02U_ocar条件是否成立；7)计算各个所述粒子适应值，重新判断并选择全局最优粒子；8)判断所述粒子间的最大距离d_max小于0.01U_ocar条件是否成立；9)保持输出电压为得到的全局最优粒子位置的电压，判断环境是否发生突变。

技术领域

本发明涉及光伏发电领域，特别是涉及一种基于领地粒子群的光伏多峰最大功率点追踪方法。

背景技术

在整个光伏发电系统中，光伏电池技术和光伏变换控制技术是两大支撑技术。最大功率点跟踪是高效光伏发电系统的关键技术之一。目前针对光伏阵列P-U特性曲线非线性特点已经提出很多最大功率跟踪算法。

传统算法主要包括扰动观察法、电导增量法、短路电流比例系数法、滑模极值搜索等，这些算法主要针对无遮蔽、均匀光照模式下的最大功率点跟踪。光伏电池被局部遮蔽或者特性不一致可能导致多功率极值出现，尤其对于大规模光伏阵列，容易处于乌云、树荫、建筑物以及灰尘等的遮蔽状态而呈现多峰值的特性。传统算法不具备全局跟踪能力，在多峰值情况下会陷入局部极值而导致大量能量损失。智能算法主要包括粒子群算法、布谷鸟算法、萤火虫算法、蚁群算法、蜂群算法以及狼群算法等，这些算法能够追踪到全局最大功率点，但仍然具有追踪时间长的缺点。

如何在遮蔽情况与无遮蔽情况下均能快速追踪到全局最大功率点，且追踪时间不受遮蔽情况复杂等因素的影响，是目前光伏阵列最大功率跟踪方法中迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明提供了一种可以缩短粒子群算法追踪时间，能够迅速缩小搜索区域，可适应光伏阵列在不同遮蔽情况下的一种基于领地粒子群的光伏多峰最大功率点追踪方法。本发明解决上述问题的技术方案是：

一种基于领地粒子群的光伏多峰最大功率点追踪方法，包括以下步骤：

1)调节PWM的占空比为0，得到Boost电路的输出电压U_ocar；

2)设定粒子群数目为3，所述粒子的初始位置分别为1、U_ocar/3和2U_ocar/3；所述粒子的初始领地分别为[1，U_ocar/3)、[U_ocar/3，2U_ocar/3)和[2U_ocar/3，U_ocar)；

3)计算所述每个粒子的适应值，根据所得适应值重新判断并选择全局最优粒子和全局最优粒子领地；

4)确定所述粒子领地内的最大值估计范围，方法如下：选取光伏阵列的P-U曲线上任意两点a与b，则范围[a,b]内的最大值的估计范围为[max{P(a),P(b)}，bP(a)/a]；

5)判断所述最大值估计范围包含全局最优粒子的适应值条件是否成立，在判断结果为是的情况下，该粒子会主动放弃领地内不可能产生优于全局最优粒子的部分，更新自己的领地边界；在判断结果为否的情况下，该所述粒子将放弃自己的领地，并与全局最优粒子均分全局最优粒子领地，然后所述全局最优粒子更新其领地边界；