[發明專利]基于改進量子粒子群算法的光伏多峰MPPT控制方法

在審

• 申請號: 201910192078.0
• 申請日: 2019-03-14
• 公開（公告）號: CN109710021A
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: 李志軍;張奕楠;王麗娟;賈學巖;張雅雯
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: G05F1/66
• 分類號: G05F1/66
• 代理公司: 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙) 12210
• 代理人: 付長杰

1.一種基于改進量子粒子群算法的光伏多峰MPPT控制方法，該方法包括以下步驟：

步驟1，構建光伏電池雙二級管模型；

步驟2，初始化改進的DCWQPSO算法，設置粒子總數M、粒子電壓及迭代次數t，并令t＝0，對粒子位置X_i(t)進行周期性變異；對隨進化速度和粒子聚集度變化的慣性權值β_i(t)進行變異；

步驟3，光伏控制器首先采集光伏陣列輸出的電流和電壓，根據目標函數確定光伏陣列的輸出功率曲線，在輸出功率曲線上利用步驟2改進的DCWQPSO算法進行最大功率點的全局搜索，搜索到最大功率點處的工作電流和工作電壓；

步驟4，采用INC算法對步驟3得到的最大功率點處的工作電流和工作電壓進行局部跟蹤，局部跟蹤階段根據全局搜索到的最大功率點的工作電流和工作電壓，使光伏陣列實際輸出功率穩定在最大功率點附近；

在INC算法期間，若則認為外界環境突變，可能出現遮陰情況，需要再次啟動改進的DCWQPSO算法，返回步驟3；

其中，p₁、p為INC算法當前和上次采樣周期的功率值，Δp取0.1；

步驟5，光伏控制器在最大功率點處計算出PWM占空比，通過PWM脈沖信號模塊輸出占空比給功率開關，以保持光伏陣列功率輸出穩定在最大功率點處；設置自然重啟時間，當到達自然重啟時間，返回步驟3。

2.根據權利要求1所述的基于改進量子粒子群算法的光伏多峰MPPT控制方法，其特征在于，所述光伏電池雙二極管模型為：

其中，p’＝1+a₂≥2.2，I為光伏陣列輸出電流，U為光伏陣列輸出電壓，a₂為二極管的理想常數，I_pv為光生電流，R_s為等效串聯電阻，I_o為反向飽和電流，R_p為等效并聯電阻，K為玻爾茲曼常數；q為電荷常數。

3.根據權利要求1所述的基于改進量子粒子群算法的光伏多峰MPPT控制方法，其特征在于，在步驟4中，根據最大功率點處光伏陣列的輸出功率對電壓的微分為0，采用INC算法保持光伏陣列的輸出功率穩定在最大功率點處，具體步驟：

步驟4.1，當光伏陣列的輸出功率在最大功率點的左側，則此時增加電壓量；

步驟4.2，當光伏陣列的輸出功率在最大功率點的右側，則此時減小電壓量；

步驟4.3，當光伏陣列的輸出功率是最大功率點，則此時電壓量不變。

4.根據權利要求1所述的基于改進量子粒子群算法的光伏多峰MPPT控制方法，其特征在于，所述自然重啟時間為2min。