[發明專利]一種基于領地粒子群的光伏多峰最大功率點追蹤方法

有效

• 申請號: 201811038664.1
• 申請日: 2018-09-06
• 公開（公告）號: CN109144163B
• 公開（公告）日: 2020-01-07
• 發明（設計）人: 石季英;喬文;薛飛;李雅靜;楊文靜;胡露;張登雨
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G05F1/67
• 分類號: G05F1/67
• 代理公司: 12201 天津市北洋有限責任專利代理事務所
• 代理人: 程毓英

1.一種基于領地粒子群的光伏多峰最大功率點追蹤方法，包括以下步驟：

1)調節PWM的占空比為0，得到Boost電路的輸出電壓U_ocar；

2)設定粒子群數目為3，所述粒子的初始位置分別為1、U_ocar/3和2U_ocar/3；所述粒子的初始領地分別為[1，U_ocar/3)、[U_ocar/3，2U_ocar/3)和[2U_ocar/3，U_ocar)；

3)計算每個所述粒子的適應值，根據所得適應值重新判斷并選擇全局最優粒子和全局最優粒子領地；

4)確定所述粒子領地內的最大值估計范圍，方法如下：選取光伏陣列的P-U曲線上任意兩點a與b，則范圍[a,b]內的最大值的估計范圍為[max{P(a),P(b)}，bP(a)/a]；

5)判斷所述最大值估計范圍包含全局最優粒子的適應值條件是否成立，在判斷結果為是的情況下，該粒子會主動放棄領地內不可能產生優于全局最優粒子的部分，更新自己的領地邊界；在判斷結果為否的情況下，該所述粒子將放棄自己的領地，并與全局最優粒子均分全局最優粒子領地，然后所述全局最優粒子更新其領地邊界；

6)判斷粒子間的最大距離d_max小于0.02U_ocar條件是否成立，在判斷結果為否的情況下，返回4)步驟；在判斷結果為是的情況下，所有所述粒子失去自己所屬領地，按照原始粒子群的迭代方式進行迭代，即通過兩個極值點來更新自己的位置，第1個極值點是當前時刻為止粒子自身找到的最優解，第2個極值點是當前時刻為止整個粒子群找到的最優解；其中第k+1次迭代尋找最優解的第i個粒子速度和位置更新方程滿足下式：

式中，代表k+1次迭代計算中第i個粒子速度；第k代表迭代次數，ω是慣性權重，c₁、c₂是正常數，分別用于調整個體經驗和群體經驗的比重；r₁、r₂為(0，1)之間的隨機數；P_best代表粒子群內最優解；G_best代表全局最優解；代表k+1次迭代計算中第i個粒子的位置；代表k次迭代計算中第i個粒子的位置；

7)計算各個所述粒子適應值，重新判斷并選擇全局最優粒子；

8)判斷所述粒子間的最大距離d_max小于0.01U_ocar條件是否成立，在判斷結果為否的情況下，返回6)步驟按照原始粒子群的迭代方式進行迭代，評估各個所述粒子適應值，并更新全局最優粒子；在判斷結果為是的情況下，進入下一步；

9)保持輸出電壓為得到的全局最優粒子位置的電壓，判斷環境是否發生突變，判斷環境發生突變的公式如下所示：

式中：P'和P分別為迭代終止后，兩次采樣周期的功率采樣值，ΔP為功率變化閾值；

在判斷結果為否的情況下，持續保持所述輸出電壓為得到的全局最優粒子位置的電壓；在判斷結果為是的情況下，則返回1)步驟，重新開始新一輪的多峰最大功率點跟蹤。