一种基于混沌优化搜索的光伏阵列最大功率点跟踪方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于混沌优化搜索的光伏阵列最大功率点跟踪方法，通过实时采样光伏阵列输出的直流电压Vpv和电流Ipv，计算出光伏阵列的输出功率，并和MPPT控制器预存的当前最大功率值进行比较,若>,则把的值赋给，Vpv的值赋给MPPT控制器的输出电压，反之,则把的值舍弃，和的值保持不变。然后，MPPT控制器输出的电压与光伏阵列输出的电压Vpv加到加法器上，产生的误差电压经过比例积分环节加到比较器的同相端与加到比较器反相端的锯齿波电压进行比较，来改变DC/DC变换器中开关管栅极驱动信号的占空比，从而调节控制DC/DC变换电路的参数，实现最大功率跟踪控制，跟踪速度快、控制精度高。
【专利说明】一种基于混沌优化搜索的光伏阵列最大功率点跟踪方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种光伏发电系统，具体地说，涉及一种基于混沌优化搜索的光伏阵列最大功率点跟踪方法，利用MPPT方法提高光伏发电过程中光伏电池阵列的效率，使太阳能以最大效率转化为电能输出，属于光伏发电【技术领域】。
【背景技术】
[0002]光伏发电系统工作时，在一定的温度和日照强度下，光伏电池阵列具有唯一的最大功率点，但是由于光伏电池阵列的输出特性受负载状态、日照强度、环境温度等因素的影响，光伏电池阵列的输出电压和电流都会随之产生很大的变化，从而使输出功率不稳定，若不能实时跟踪其变化，则会降低光伏系统的输出效率。另外，由于光伏电池阵列的输出特性具有复杂的非线性特性，很难准确确定其数学模型，无法用解析法求取最大功率。为了使光伏阵列的输出功率最大，就必须利用相应的控制方法实时跟踪、控制光伏电池阵列的最大功率点，最大限度地利用太阳能，这种保证光伏阵列持续输出最大功率的调节过程称为最大功率点跟踪(MPPT)。
[0003]目前，常见的最大功率点跟踪控制方法有恒定电压控制法、扰动观察法、增量导纳法和单一混沌搜索等，但不同的方法在实际使用中都存在不同的优缺点。恒定电压法是一种简单的最大功率点跟踪方法，其优点是控制简单、易实现，但是这种跟踪方法在温度变化时，其跟踪效率不高，有较为严重的功率损失。扰动观察法和增量导纳法都会在最大功率点附近震荡运行，导致部分功率损失。单一混沌搜索的方法虽然可以准确的跟踪全局最大值，但是若在全局最大 值附近有密集地存在许多局部最大值的情况时，虽然混沌运动存在遍历性，但要跳出局部 最大值往往需要很长时间，并且由于混沌运动具有的随机性使得有可能在接近全局最大值时，却跳得很远，从而造成优化搜索时间的浪费。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的问题是针对以上不足，提供一种基于混沌优化搜索的光伏阵列最大功率点跟踪方法，该方法采用二次载波混沌优化搜索算法在搜索到具有一定保证的当前最优解以后，缩小优化变量的搜索空间，使得算法能够更快、更精确地收敛到全局最优解，因此搜索效率有较大提高。
[0005]本发明解决以上技术问题所采用的技术方案是:一种基于混沌优化搜索的光伏阵列最大功率点跟踪方法，其特征在于:所述跟踪方法包括以下步骤:
步骤1: 一次载波选择Logistic映射
【权利要求】
1.一种基于混沌优化搜索的光伏阵列最大功率点跟踪方法，其特征在于:所述跟踪方法包括以下步骤: 步骤1: 一次载波选择Logistic映射
2.一种基于混沌优化搜索的光伏阵列最大功率点跟踪方法，其特征在于:所述跟踪方法包括以下步骤: 开始于步骤SlOl ； 然后，在步骤S102，根据系统的需求，对系统参数进行初始化:混沌变量:的初值为0.126 ；电压搜索的上下边界值c，d的初始值为c=0，d=90 ;二次载波的幂α取0.6，β取.3 ;当前最大功率P* =0 ；常数r =2.1 ;主循环次数J =0 ； 在步骤S103，令一次载波迭代次数k初值为0，循环次数i=0，然后进入步骤S104 ； 在步骤S104，将混沌变量的初?ι?.X(O)代入11) = 4χ(λχ? f x(k)X进行迭代运算，并将上式得到的琳+1)代入冲+ 1) = C + (d-c)x(k + i) , ?1、/到mppt控制器输出电压xXfc+l)，令=然后进入步骤S105 ； 在步骤S105，计算光伏阵列输出瞬时功率片幻，然后进入步骤S106 ； 在步骤S106，判断光伏阵列输出瞬时功率p{k)是否大于MPPT控制器预存的当前最大 功率值戶*，如果是，则进入步骤S108 ;如果否，则进入步骤S107 ; 在步骤S107，执行i=i+l，然后进入步骤S109 ； 在步骤S108，将光伏阵列输出瞬时功率/的值赋给MPPT控制器预存的当前最大功率值，将瞬时电压的值赋MPPT控制器的输出电压X*，然后进入步骤S109 ； 在步骤S109，判断循环次数i是否大于10或者一次载波的混沌变量迭代次数k是否大于100，若是进入步骤S110，如果否，进入步骤S104 ； 在步骤SI 10，令二次载波的混沌变量迭代次数初值为0，循环次数i=0，然后进入步骤Sm ； 在步骤siii，将混沌变量的初值x(0)代入= 4_x(& 0(1+X(ArJ)i进行迭代运算，并将上式得到的ι(Ατ+1)代入
【文档编号】G05F1/67GK103995558SQ201410136584
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年4月8日 优先权日:2014年4月8日
【发明者】王立华, 魏学业, 覃庆努, 王桂海, 郭华, 丁政开 申请人:山东科技大学