粒子群優化光伏系統最大功率跟蹤設計

摘 要:局部陰影條件下光伏陣列的P-V特性會出現多個極值點，使常規的最大功率跟蹤算法失效。本文提出基于粒子群優化算法的最大功率控制方法，來解決局部遮陰下的最大功率跟蹤問題。

關鍵詞:粒子群算法最大功率點跟蹤局部

中圖分類號:TP301.6文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)09(a)-0141-01

1 研究背景

局部遮陰情況在戶用光伏化發電系統中普遍存在，它會造成太陽能光伏發電系統輸出功率下降，嚴重時會引起“熱斑”效應造成安全問題。同時，在局部遮陰情況下，光伏陣列的輸出特性會呈現多個峰值點，使常規的最大功率跟蹤算法失效。本文利用粒子群優化算法多變量尋優的特性，對光伏陣列的最大功率點進行尋優，解決局部遮陰下的最大功率跟蹤控制問題。

2 粒子群優化最大功率跟蹤算法

2.1 光伏陣列的P-V特性

不同光照強度下，光伏電池有不同的I-V特性，當發生局部遮陰現象，使得光伏組件有不同的最大功率點。串聯起來的光伏組件，流過的電流相等，但是在不同的光照強度下，整體的P-V特性呈現多個極值點，如圖1所示，傳統的單峰值最大功率跟蹤算法失效。如圖1所示

2.2 粒子群優化算法流程

粒子群(PSO)優化算法中，每個優化問題的潛在解都是搜索空間中的一個“粒子”，所有的粒子都有一個被目標函數決定的適應值。本文定義目標函數為光伏陣列的輸出功率，變量為最大功率點輸出電壓。

(1)算法初始化

設種群數量為30，迭代次數為60，分別對粒子的位置、最大速度、加權系數和學習因子初始化。……