[發(fā)明專利]基于人工魚(yú)群算法的太陽(yáng)能電池最大功率點(diǎn)跟蹤方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110337989.1
• 申請(qǐng)日: 2011-10-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102419599A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-04-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳迅;原琳;俞孟蕻;李紹鵬;楊海興;孫睿;邢曉濬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G05D3/12
• 分類號(hào): G05D3/12;G05B13/04
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光伏發(fā)電系統(tǒng)最大功率點(diǎn)跟蹤方法，更具體地說(shuō)，是涉及一種基于人工魚(yú)群算法的太陽(yáng)能電池最大功率點(diǎn)跟蹤方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)今對(duì)光伏陣列的最大功率點(diǎn)跟蹤多考慮只存在單個(gè)極值點(diǎn)的情況，隨著光伏建筑一體化光伏電站的發(fā)展，遮蔽效應(yīng)造成的光伏陣列輸出多峰特性的問(wèn)題逐漸突出。在局部遮陰條件下光伏陣列P-V特性引起多個(gè)極值點(diǎn)，而電導(dǎo)增量法、爬山法、擾動(dòng)觀察法等常規(guī)的跟蹤算法只能對(duì)單極值的P-V特性進(jìn)行最大功率點(diǎn)跟蹤，采用常規(guī)跟蹤方法易陷入局部極值，無(wú)法達(dá)到全局最優(yōu)值，降低了發(fā)電效率。而人工魚(yú)群算法是一種并行的全局搜索智能算法，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、搜索速度快、搜索范圍廣的顯著優(yōu)點(diǎn)，是一種高效的搜索方法。該方法可以快速準(zhǔn)確的找到光伏系統(tǒng)的最大功率點(diǎn)，從而提高系統(tǒng)發(fā)電量。

專利201010223784.6提出了一種太陽(yáng)能電池曲線雙峰最大功率點(diǎn)的跟蹤方法，該專利的目的同樣是針對(duì)太陽(yáng)能電池輸出功率極值點(diǎn)不唯一情況下的最大功率點(diǎn)跟蹤。該方法為一維單調(diào)搜索，當(dāng)外界功率曲線改變時(shí)，所選取的步長(zhǎng)值對(duì)跟蹤效果影響較大。本專利采用的魚(yú)群算法為人工智能算法，當(dāng)外界功率曲線改變時(shí)仍具有較好的適應(yīng)性及魯棒性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決局部遮蔽下的最大功率點(diǎn)跟蹤問(wèn)題，提高光伏系統(tǒng)發(fā)電效率，提出一種基于人工魚(yú)群算法的太陽(yáng)能電池最大功率點(diǎn)跟蹤方法。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)目的所采取的技術(shù)方案是：

基于人工魚(yú)群算法的太陽(yáng)能電池最大功率點(diǎn)跟蹤方法，包括如下步驟：

(1)初始化魚(yú)群：以光伏電池的電流值作為人工魚(yú)群個(gè)體并初始化魚(yú)群規(guī)模數(shù)N，人工魚(yú)群個(gè)體取值范圍為0到光伏電池飽和電流之間的隨機(jī)數(shù)，N取值范圍為10到50之間的整數(shù)，將t時(shí)刻的電流狀態(tài)用人工魚(yú)個(gè)體狀態(tài)向量I_t表示，即I_t為t時(shí)刻的電流值；

(2)迭代計(jì)數(shù)器n清零；

(3)評(píng)價(jià)所有個(gè)體，選對(duì)應(yīng)的輸出功率P最大的個(gè)體及此時(shí)的最大功率值賦給公告板：P為目標(biāo)函數(shù)值即太陽(yáng)能電池板的輸出功率，表示為P＝f(I)，f(I)＝V×I，V為光伏電池輸出端電壓，I為當(dāng)前時(shí)刻光伏電池電流值；

(4)執(zhí)行人工魚(yú)群的覓食行為：設(shè)光伏電池當(dāng)前電流值為I_i，在其感知范圍Visual(Visual＞0.7)內(nèi)任取電流值I_j如公式(1)，若P_i＜P_j，則向I_j方向移動(dòng)一步如公式(2)，反之重新選取隨機(jī)電流值如公式(1)，執(zhí)行完規(guī)定的選擇次數(shù)try_num后，若仍不滿足前進(jìn)條件則隨機(jī)移動(dòng)一步如公式(3)，選擇次數(shù)try_num的取值范圍為1到10之間的整數(shù)，公式中的rand表示0到1之間的隨機(jī)數(shù)，step為移動(dòng)步長(zhǎng)，取值范圍為0.8到10；

I_j＝I_i+rand×Visual????????(1)

Inext=Ii+rand×step×Ij-Ii||Ij-Ii||---(2)]]>

I_next＝I_i+rand×step.??????(3)