基于改進(jìn)蜻蜓算法的光伏全局最大功率追蹤

薛飛，馬鑫，田蓓，吳慧

(1. 國網(wǎng)寧夏電力有限公司電力科學(xué)研究院, 寧夏 銀川 750002；2. 寧夏電力能源安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 寧夏 銀川 750002)

0 引言

隨著化石能源的日益枯竭，發(fā)展清潔的可再生能源已經(jīng)成為各國的迫切任務(wù)[1]。光伏發(fā)電作為重要的可再生能源形式，目前其開發(fā)利用的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)就是光伏最大功率跟蹤（maximum power point tracking, MPPT）技術(shù)，國內(nèi)外學(xué)者針對這一問題已有大量研究。其中，擾動(dòng)觀察法[2-3]、電導(dǎo)增量法[4-6]、開路電壓法[7]、電流跟蹤法[8]等傳統(tǒng)方法簡單可靠，在均勻光照下具有很好的跟蹤效果，但在光伏陣列受到局部遮蔽時(shí)容易陷入局部極值，無法精準(zhǔn)地跟蹤全局最大功率點(diǎn)[9]。于是學(xué)者們提出了具有全局搜索能力的群智能算法，其中具有代表性的有粒子群算法[10-12]、布谷鳥算法[13-14]、螢火蟲算法[15-17]、模擬退火算法[18]、雜草算法[19]等。智能算法能夠?qū)崿F(xiàn)多峰值情況下的最大功率追蹤，但由于其追蹤時(shí)間較長，會(huì)不可避免地造成一定的功率損失。針對這一問題，文獻(xiàn)[13]提出領(lǐng)地式迭代策略，縮短了光伏最大功率點(diǎn)的追蹤時(shí)間；文獻(xiàn)[16]結(jié)合免疫算法，改善了原始螢火蟲算法的追蹤精度與追蹤速度；文獻(xiàn)[17]利用模糊控制器改進(jìn)螢火蟲算法，能實(shí)現(xiàn)最大功率點(diǎn)的可靠與精確追蹤；文獻(xiàn)[20]所提粒子群算法和電導(dǎo)增量法的混合算法、文獻(xiàn)[21]所提差分進(jìn)化算法和擾動(dòng)觀察法的混合算法均提高了最大功率點(diǎn)的追蹤效率和追蹤精度。

由以上分析可知，結(jié)合光伏陣列P-U曲線特點(diǎn)對智能算法進(jìn)行改進(jìn)已成為實(shí)現(xiàn)全局MPPT的有效手段之一。……