粒子群和模糊算法相结合的MPPT算法
2021-09-09王航宇
探测与控制学报 2021年4期
王航宇
(西安航空职业技术学院航空维修工程学院, 陕西 西安 710089)
0 引言
在光伏发电系统中,为最大限度地利用太阳光能,提高系统输出电压,需对光伏阵列进行最大功率点追踪(MPPT)。然而光伏阵列本身具有非线性特征,当环境条件发生变化产生局部遮阴时,其输出特性会变得十分复杂,并且呈现多峰值的特性[1]。传统的MPPT算法,由于算法本身的局限性,往往会陷入局部最大功率点[2],从而导致系统的输出功率相对于最大功率点将会下降。在光伏阵列发生局部遮阴时,实现全局寻优是提高光伏系统运行效率的一个重要方式。
对于局部遮阴下的光伏阵列MPPT问题,国内外研究人员提出了全局扫描法、Fibonacci搜索法、粒子群算法、智能优化算法的全局寻优等方法[3-4]。其中粒子群算法具有编程较简单、收敛速度较快等特点,成为了近些年来的研究热点,但粒子群算法在稳定状态下精度较低[5]。
模糊控制是以模糊集合理论为基础的一种控制手段,适用于数学模型未知的、复杂的非线性系统,近年来多被应用于最大功率点跟踪中。文献[6]利用输出的功率曲线的斜率作为模糊控制的输入,实现了MPPT的模糊控制。文献[7]采用了模糊变步长电导增量来调节步长大小,减小了输出功率波动的同时又保持了较高的跟踪速度。实验表明模糊控制具有较好的跟踪性能,且能有效减轻最大功率点附近的功率震荡。
针对粒子群算法在稳定状态下的精度不理想这一问题,本文提出粒子群算法和模糊算法相结合的MPPT算法。……
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