[發明專利]一種基于布谷鳥搜索算法的光伏陣列MPPT方法有效

申請號：	201410094187.6	申請日：	2014-03-14
公開（公告）號：	CN103885521A	公開（公告）日：	2014-06-25
發明（設計）人：	陳凌;王宏華;韓偉	申請（專利權）人：	河海大學
主分類號：	G05F1/67	分類號：	G05F1/67
代理公司：	南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204	代理人：	柏尚春
地址：	211100 江蘇***	國省代碼：	江蘇;32
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種基于布谷鳥搜索算法陣列 mppt 方法
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及一種光伏陣列MPPT方法，特別涉及一種基于布谷鳥搜索算法的光伏陣列MPPT方法。

背景技術

近年來，光伏發電作為太陽能發電的重要應用方式，憑借其容量小、電壓等級低、接近負荷、對電網影響小等優勢，其大范圍應用前景極為廣闊。光伏陣列是光伏并網電站系統的關鍵部件，其I-U特性是一組由太陽輻射強度、環境溫度和光伏模塊參數等共同影響的非線性函數,且輸出功率特性曲線易受外界環境變化而變化，最大輸出功率點快速尋優算法需要快速搜索到最大值，并利用脈沖寬度調制（下文中簡稱PWM）技術進行光伏陣列最大功率點跟蹤(下文中簡稱MPPT)控制，使得光伏陣列能夠穩定運行在最大功率點處，但是在現有技術中對光伏陣列最大功率點跟蹤控制的方法參數多，精度不高。

布谷鳥搜索(Cuckoo?search,CS)算法是一種模擬布谷鳥尋窩孵蛋行為的全局搜索方法。布谷鳥的繁殖行為很特殊，它將鳥蛋產在別的鳥(宿主鳥)的鳥窩里來孵化繁殖后代。如果宿主鳥發現鳥巢中的鳥蛋不是自己產的鳥蛋時，就會將布谷鳥蛋推出鳥巢之外或者在別的地方新建一個鳥巢繁殖后代。布谷鳥通過選擇質量較優和改進質量較差的鳥窩，最終找到一個較優的鳥窩來孵化自己的鳥蛋。此外，尋優過程中的布谷鳥采用參考當前找到的最優質量鳥窩的萊維飛行模式，形成一種高效的全局尋優模式。

傳統的PI控制器對于模型參數變化大、有外部擾動的系統，難以的實現理想的控制效果，模糊PI控制算法是一種仿人思維的控制技術，不依賴于被控過程的數學模型，具有動態響應快、抗干擾能力強、魯棒性好、穩態精度高等優良的動態性能，得到廣泛應用。

現有的成熟技術一般是用電導增量法，這種方法的實時性不高，在多峰曲線下會陷入局部最優點；其次，全局掃描法可以找到全局最優點，但耗時較長，且在每當外部條件發生變化后均需重新掃描，無法達到實時跟蹤的效果。

發明內容

發明目的：針對現有技術存在的問題，本發明提出的是一種調節參數少、搜索精度高的基于布谷鳥搜索算法的光伏陣列MPPT方法。

發明內容：本發明提供了一種基于布谷鳥搜索算法的光伏陣列MPPT方法，包括如下步驟：

步驟10：實時采集光伏陣列的光照強度和環境溫度；

步驟20：根據當前的光照強度和環境溫度，利用布谷鳥搜索算法搜索到光伏陣列的最大功率點；

步驟30：根據布谷鳥算法搜索到的光伏陣列最大功率尋優值和光伏陣列實際輸出功率，將其偏差值經模糊PI控制算法得到PWM占空比控制量；

步驟40：根據PWM占空比控制量控制Boost電路，使得光伏陣列穩定運行在最大功率點處。

進一步，所述步驟20中利用布谷鳥算法搜索光伏陣列對應的最大功率點的方法為：

步驟201：參數初始化；初始化產生光伏陣列功率尋優點個數為N，尋優過程中功率點淘汰概率P_a；

步驟202：初始化光伏陣列工作電壓；隨機產生N個光伏陣列功率尋優點的工作電壓值X_i,i＝1,2,…N；