[發(fā)明專利]基于蟻群優(yōu)化與變步長(zhǎng)擾動(dòng)觀察算法的光伏系統(tǒng)MPPT方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610482720.5
• 申請(qǐng)日: 2016-06-24
• 公開（公告）號(hào): CN105955394B
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘇海濱;曹一曉;常海松;韓小鵬;段剛強(qiáng);馮利;郭鴻奇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華北水利水電大學(xué)
• 主分類號(hào): G05F1/67
• 分類號(hào): G05F1/67
• 代理公司: 鄭州中原專利事務(wù)所有限公司41109
• 代理人: 王曉麗

1.一種基于蟻群優(yōu)化與變步長(zhǎng)擾動(dòng)觀察算法的光伏系統(tǒng)MPPT方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、確定蟻群規(guī)模i及運(yùn)動(dòng)步長(zhǎng)δ_k；

步驟2、確定蟻群初始位置；

步驟3、采集光伏陣列輸出電壓U_pv和輸出電流I_pv，計(jì)算輸出功率P，每個(gè)螞蟻位置所對(duì)應(yīng)的輸出功率被認(rèn)為是該位置上的信息素τ；

步驟4、蟻群進(jìn)行迭代計(jì)算，含有最高信息素的螞蟻仍停留在原位，其他螞蟻根據(jù)公式(1)調(diào)整自己的位置，其中是蟻群由原位置移動(dòng)到最高信息素螞蟻位置時(shí)的單位向量：

其中是蟻群i在第k次迭代時(shí)的原位置,是蟻群i在第k次迭代后移動(dòng)到的位置，k表示迭代次數(shù)，δ_k為第k次迭代的運(yùn)動(dòng)步長(zhǎng)；

步驟5、當(dāng)?shù)谝淮蔚Y(jié)束后，重復(fù)步驟3和步驟4完成第二次迭代，找到此時(shí)的“最佳”螞蟻a_best所對(duì)應(yīng)的最大功率點(diǎn)為P_best，螞蟻位置即其所對(duì)應(yīng)的占空比為D_best，蟻群算法終止；

步驟6、以蟻群算法兩次迭代產(chǎn)生的最佳數(shù)據(jù)P_best和D_best作為初始數(shù)據(jù)，啟動(dòng)變步長(zhǎng)擾動(dòng)觀察算法，根據(jù)系統(tǒng)要求確定功率變化量允許最小值eP和電壓變化量允許最小值eU；

步驟7、計(jì)算此時(shí)功率變化量ΔP的絕對(duì)值是否小于功率變化量允許最小值eP，若是，轉(zhuǎn)到步驟8，如否，轉(zhuǎn)到步驟9；

步驟8、計(jì)算此時(shí)電壓變化量ΔU的絕對(duì)值是否大于電壓變化量允許最小值eU，若是，轉(zhuǎn)到步驟9，如否，轉(zhuǎn)到步驟11；

步驟9、根據(jù)公式(2)確定擾動(dòng)步長(zhǎng)ΔD：

其中α為變步長(zhǎng)速度因子，dP＝ΔP，dU＝ΔU；

步驟10、根據(jù)dP是否為正數(shù)進(jìn)行步長(zhǎng)調(diào)節(jié)，若dP為正數(shù)，則根據(jù)公式(3)計(jì)算更新的占空比；若dP為負(fù)數(shù)，則根據(jù)公式(4)計(jì)算更新的占空比：

D(k)＝D(k-1)+ΔD (3)

D(k)＝D(k-1)-ΔD (4)

步驟11、獲得全局最大功率點(diǎn)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于蟻群優(yōu)化與變步長(zhǎng)擾動(dòng)觀察算法的光伏系統(tǒng)MPPT方法，其特征在于，所述步驟1中，蟻群規(guī)模i定位范圍為6-12，設(shè)置初始

運(yùn)動(dòng)步長(zhǎng)δ₀為η的范圍為50-70，第一次迭代運(yùn)動(dòng)步長(zhǎng)δ₁為δ₀e^-1，第二次迭代運(yùn)動(dòng)步長(zhǎng)δ₂為δ₀e^-2。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于蟻群優(yōu)化與變步長(zhǎng)擾動(dòng)觀察算法的光伏系統(tǒng)MPPT方法，其特征在于，所述步驟1中，蟻群規(guī)模i定位范圍為9，設(shè)置初始運(yùn)動(dòng)步長(zhǎng)δ₀為0.06，第一次迭代運(yùn)動(dòng)步長(zhǎng)δ₁為0.06e^-1，第二次迭代運(yùn)動(dòng)步長(zhǎng)δ₂為0.06e^-2。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于蟻群優(yōu)化與變步長(zhǎng)擾動(dòng)觀察算法的光伏系統(tǒng)MPPT方法，其特征在于，所述步驟9中，變步長(zhǎng)速度因子α設(shè)定范圍為0.001-0.003。