[發明專利]一種基于混合改進磷蝦群算法和模糊控制器的MPPT算法

在審

• 申請號: 202110569736.0
• 申請日: 2021-05-25
• 公開（公告）號: CN113300401A
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 姜明新;王超;王海燕;賈銀潔
• 申請（專利權）人: 淮陰工學院
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/48;H02J3/50;G06N3/00;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: 顏盈靜

1.一種基于混合改進磷蝦群算法和模糊控制器的MPPT算法，其特征在于：包括以下步驟：

根據DC/DC升壓轉換器的電壓V_PV和輸入電流I_PV，計算得到時刻k對應的太陽能光伏發電系統的功率P_PV(k)；

基于時刻k對應的太陽能發電系統的功率P_PV(k)和太陽能發電系統的歷史功率，采用改進磷蝦群算法對模糊控制器的MFs比例因子的進行調整，得到最優MFs比例因子；

基于最優MFs比例因子，模糊控制器輸出時刻k對應的占空比D(k)；

基于時刻k對應的占空比D(k)與時刻k-1對應的占空比D(k-1)，得到占空比變化量ΔD，在占空比變化量ΔD的控制下，DC/DC升壓轉換器的輸出功率向最大功率方向轉移；

其中，所述改進磷蝦群算法包括以下步驟：

步驟1：將MFs作為磷蝦個體，每個磷蝦個體的適應度函數為該磷蝦個體位置距離食物和群體最高密度的距離的結合；

隨機產生pn個初始磷蝦個體，計算每個磷蝦個體的適應度值，并確定當前最優的磷蝦位置；

步驟2：每個磷蝦個體按照式(1)～(4)計算其運動向量，按照式(5)更新位置；

磷蝦i的實時位置取決于引導運動覓食運動和隨機擴散運動具體表示為：

所述引導運動表示為：

式中，α_ind,i表示被引導的磷蝦運動的方向向量，表示周圍磷蝦對個體磷蝦引導速度的上限，ω_ind表示引導權重，表示磷蝦i上一次由于周圍磷蝦引導所產生的位置變化；

所述覓食運動表示為：

式中，ω_frg為覓食權重，表示磷蝦i的覓食速度，β_i^food表示食物位置對磷蝦i的影響因子，表示磷蝦i的歷史最佳適應度位置對磷蝦的影響因子；

所述隨機擴散運動表示為：

式中，表示最大隨機擴散速度，δ表示隨機擴散方向，Iter和I_max表示當前迭代次數和最大迭代次數；

根據下式更新磷蝦個體i的位置：

式中，表示磷蝦個體i的新位置，表示最優磷蝦個體j位置，β(r)為單調遞減函數；α表示比例系數；

步驟3：Iter＝Iter+1，更新每個磷蝦個體的適應度值，確定當前最優磷蝦位置；

步驟4：判斷是否達到最大迭代次數，若未達到，則返回步驟2，否則輸出最優磷蝦位置，即得到最優MFs比例因子。

2.根據權利要求1所述的一種基于混合改進磷蝦群算法和模糊控制器的MPPT算法，其特征在于：所述β(r)表示為：

式中，β₀為初始吸引力，r_i,j表示磷蝦個體i與磷蝦個體j之間的距離，γ表示一個大于0的系數，m表示冪次。

3.根據權利要求1所述的一種基于混合改進磷蝦群算法和模糊控制器的MPPT算法，其特征在于：還包括：

DC/DC升壓轉換器將最大功率傳輸出至網側逆變器，采用PQ控制算法，通過跟蹤參考功率來控制注入主電網的有功功率或無功功率。