一种光伏阵列最大功率追踪方法和系统

1.本发明属于光伏发电技术领域，涉及一种光伏阵列最大功率追踪方法和系统，特别是一种基于粒子群改进灰狼优化算法(pso-gwo)的光伏阵列最大功率追踪方法和系统。


背景技术：

2.传统能源不仅储量有限，而且燃烧使用会带来严重的环境问题，以太阳能为代表的新能源越来越受到人们的青睐。
3.太阳能作为一种环境友好型能源，其开发装备结构简单成本低廉。一种稳定高效的mppt技术对太阳能的开发十分有益，目前光伏电池的mppt控制技术愈发成熟，种类繁多，按照mppt的特征以及方法实现的机理将其分为三大类：
4.1、基于参数选择的间接控制，主要有恒定电压法、短路电流比例系数法等；
5.2、基于采样数据的直接控制，主要有扰动电压法和电导增量法；
6.3、基于现代控制理论的人工智能算法，主要有基于群优化理论的控制策略、模糊控制策略等。
7.然而，传统的最大功率追踪方法因其自身固有的限制，在局部故障或者局部阴影条件下容易陷入局部最优而使得最大功率追踪失败。如电导增量法可能会出现失误的判别，寻找最合适扰动量时需要多次尝试且只能在工作点附近振荡，不够准确，会造成许多功率浪费；电导增量法则需要对微分进行计算，操作起来比较复杂，对实际应用的采样器要求也更高，在多峰值曲线下容易陷入局部最优点；基于灰狼优化算法的群理论在进化后期，容易种群缺失而陷入局部最优，使得最大功率追踪失败。


技术实现要素：

8.针对上述现有技术，本发明要解决的技术问题是提供一种基于粒子群改进灰狼优化算法(pso-gwo)的光伏阵列最大功率追踪方法和系统，在光伏阵列发生局部故障或者局部阴影条件时，能够稳定快速实现光伏最大功率追踪。
9.为解决上述技术问题，本发明一种光伏阵列最大功率追踪方法，包括以下步骤：
10.步骤1、设置参数，所述参数包括正常光照条件下光伏电池的开路电压u
oc
、短路电流i
sc
、最大功率点电压u
max
、光伏阵列中串联数量n；
11.步骤2、初始化灰狼种群及相关参数，设置灰狼种群数量m，灰狼个体编号i，种群实时进化次数j，种群进化次数k；问题维度d，系数向量a、c，灰狼个体对应的占空比d(i)，当前实时占空比d_current(i,j)，灰狼个体最优占空比解pbest(i,j)，灰狼种群最优占空比解gbest，灰狼个体光伏阵列最大功率fitnesspbest(i,j)，灰狼种群光伏阵列最大功率fitnessgbest，收敛标志k；
12.步骤3、令k＝1初始化收敛标志；
13.步骤4、从第一只灰狼个体算起，令i＝1，j＝0，fitnesspbest(i,j)＝0；
14.步骤5、采集光伏阵列输出的电压u
pv
和电流i
pv
，计算光伏阵列的输出功率p
pv
(i,j)
＝u
pv
(i,j)*i
pv
(i,j)，以光伏阵列输出的功率p
pv
(i,j)作为目标函数，并记录光伏阵列输出的功率；
15.步骤6、通过判断当前目标函数值p
pv
(i,j)与fitnesspbest(i,j)的大小关系，实现fitnesspbest(i,j)的更新；
16.步骤6.1、如果ppv(i,j)》fitnesspbest(i,j)，则令fitnesspbest(i,j)＝ppv(i,j)；
17.步骤6.2、如果ppv(i,j)《fitnesspbest(i,j)，则令fitnesspbest(i,j)＝fitnesspbest(i,j)；
18.步骤7、依据fitnesspbest(i,j)更新结果，进行占空比值的更新pbest(i,j)＝d_current(i,j)；
19.步骤7.1、如果ppv(i,j)》fitnesspbest(i,j)，则d_current(i,j)＝d_current(i,j)；
20.步骤7.2、如果ppv(i,j)《fitnesspbest(i,j)，则d_current(i,j)＝d(i)；
21.步骤8、令j＝1；
22.步骤9、更新灰狼个体最大功率值，通过迭代进化评估更新最大功率值fitnesspbest(i,j)；
23.步骤9.1、如果fitnesspbest(i,j-1)》fitnesspbest(i,j)，则fitnesspbest(i,j)＝fitnesspbest(i,j-1)；
24.步骤9.2、如果fitnesspbest(i,j-1)《fitnesspbest(i,j)，则fitnesspbest(i,j)＝fitnesspbest(i,j)；
25.步骤10、更新灰狼个体最优占空比解，通过迭代进化评估更新最大功率值fitnesspbest(i,j)对应的最优占空比值pbest(i,j)；
26.步骤10.1、如果fitnesspbest(i,j-1)》fitnesspbest(i,j)，则pbest(i,j)＝d_current(i,j)；
27.步骤10.2、如果fitnesspbest(i,j-1)《fitnesspbest(i,j)，则pbest(i,j)＝pbest(i,j)；
28.步骤11、判断j≥k是否成立，如果成立，执行步骤13，否则执行步骤12；
29.步骤12、令j＝j+1,并返回步骤9；
30.步骤13、更新灰狼种群全局最大功率值，初始化最大功率值存储变量maxfitnesspbest＝0，通过比较fitnesspbest(i,j)与maxfitnesspbest，将最大功率保存于maxfitnesspbest中，用于更新全局最大功率值fitnessgbest＝maxfitnesspbest；
31.步骤13.1、如果fitnesspbest(i,j)》maxfitnesspbest,则maxfitnesspbest＝fitnesspbest(i,j)；
32.步骤13.2fitnesspbest(i,j)《maxfitnesspbest,则maxfitnesspbest＝maxfitnesspbest；
33.步骤14、更新灰狼种群全局最优占空比解，初始化最优占空比存储变量maxpbest＝0，更新gbest＝maxpbest；
34.步骤14.1、如果pbest(i,j)》maxpbest,则maxpbest＝pbest(i,j)；
35.步骤14.2pbest(i,j)《maxpbest,则maxpbest＝maxpbest；
36.步骤15、判断i＝m是否成立，如果成立，计算完毕，执行步骤17，否则，执行步骤16；
37.步骤16、令i＝i+1，并返回步骤5；
38.步骤17、利用粒子群优化算法的速度位置更新公式更新d(i)；
39.步骤18、更新灰狼个体占空比d(i)后，判断是否满足收敛要求：1)k到达预设值；2)输出结果在预设值范围内。如果收敛，则输出占空比信号gbest。
40.步骤18、当k到达预设值或输出结果在预设值范围内，则输出占空比信号gbest，否则执行步骤19；
41.步骤19、令k＝k+1，并返回步骤4；
42.步骤20、全局最优gbest与载波进行调制，输出pwm控制boost电路的开关器件，实现光伏阵列在局部故障或者局部阴影条件稳定运行于最大功率点处。
43.进一步的，步骤17中利用粒子群优化算法的速度位置更新公式更新d(i)包括：
44.初始化所需参数r1、r2、r3、c1、c2、c3；
45.利用粒子群速度更新公式vi+1＝w(vi+c1r1(pbest(1,j)-d(i))+c2r2(pbest(2,j)-d(i))+c3r3(pbest(3,j)-d(i)))和位置更新公式d(i+1)＝d(i)+vi更新d(i)。
46.本发明还包括一种实现上述光伏阵列最大功率追踪方法的系统，光伏电流检测电路、光伏电压检测电路、乘法电路、功率比较电路、功率延迟电路、功率-占空比转换电路、占空比比较电路、占空比延迟电路、占空比-功率转换电路、功率比较电路、功率延迟电路、功率-占空比转换电路、占空比比较电路、占空比延迟电路、判断选择电路、判断电路、脉宽调制信号生成电路、占空比延迟电路、判断电路、判断电路、功率延迟电路、驱动电路；
47.光伏电压检测电路并联在光伏阵列输出端两侧，检测得到光伏阵列的输出电压信号并传输至乘法电路的输入端；
48.光伏电流检测电路与光伏阵列输出端串联，检测得到光伏阵列的输出电流，并传输至乘法电路中；
49.电容c并联在boost电路输入端的两侧，boost电路的输出端之间可接入各种用电负荷；
50.乘法电路的输出端与功率比较电路的同相输入端相连接，功率延迟电路的输出端与功率比较电路的反相输入端相连接；
51.功率比较电路的输出端与功率延迟电路的输入端和功率-占空比转换电路的输入端相连接；
52.功率-占空比转换电路的输出端与占空比比较电路7的同相输入端相连接，占空比延迟电路的输出端与占空比比较电路的反相输入端相连接；
53.占空比比较电路的输出端与占空比延迟电路的输入端和占空比-功率转换电路的输入端相连接；
54.占空比-功率转换电路的输出端与功率比较电路的同相输入端相连接，功率延迟电路的输出与功率比较电路的反相输入端相连接；
55.功率比较电路的输出端与功率延迟电路的输入端和功率-占空比转换电路的输入端相连接；
56.功率-占空比转换电路的输出端与占空比比较电路的同相输入端相连接，占空比延迟电路的输出端与占空比比较电路的反相输入端相连接；
57.占空比比较电路的输出端与占空比延迟电路的输入端和判断选择电路的一个输入端相连接；
58.判断选择电路的选择输入端分别与占空比比较电路的输出端、占空比延迟电路的输出端相连接，判断选择电路的判断输入端和判断电路的输出端相连接；
59.判断电路有两个输入端，其中灰狼个体编号i接入判断电路的同相输入端，灰狼种群数量接入判断电路的反相输入端；
60.判断选择电路的输出端与脉宽调制信号生成电路的调制波输入端相连接，脉宽调制信号生成电路的另一个输入端接入载波信号；
61.脉宽调制信号生成电路的输出端与pwm延迟电路的输入端相、判断选择电路的选择输入端相连接；
62.判断选择电路的另外一个选择输入端与pwm延迟电路的输出端相连判断选择电路的判断输入端与判断电路的输出端相连接；
63.判断电路的同相输入端与功率延迟电路的输出端相连接，判断电路的反相输入端与功率延迟电路的输出相连接；
64.功率延迟电路的输入端与功率延迟电路的输出端相连接；
65.判断选择电路的输出端与驱动电路的输入端相连接；
66.驱动电路的输出端与boost电路的电力电子开关器件的控制端相连接。
67.进一步的，光伏电流检测电路对光伏电池的输出电流进行实时检测，并将检测的结果以模拟信号的形式实时输出，输出信号为i
pv
；
68.光伏电压检测电对光伏电池的输出电压进行实时检测，并将检测的结果以模拟信号的形式实时输出，输出信号为u
pv
；
69.乘法电路对光伏电流检测电路的输出和光伏电压检测电路的输出进行乘法运算，得到当前光伏电池的输出功率值p
pv
(i,j)，并将运算结果以模拟信号的形式实时输出；
70.功率比较电路将光伏阵列输出的功率p
pv
(i,j)与之前时刻功率p
pv
(i,j-1)与的大小进行判断，并将最大值作为输出结果fitnesspbest(i,j)；
71.功率延迟电路将功率比较电路输出的功率延迟一个采样周期后再输出，也即输入与输出波形完全一致，输出波形仅在时间上迟滞输入信号一个采样周期；
72.功率-占空比转换电路将输入的光伏阵列功率fitnesspbest(i,j)转换为对应boost电路的开关信号占空比pbest(i,j)输出；
73.占空比比较电路将boost电路开关信号占空比pbest(i,j)与之前时刻pbest(i,j-1)进行判断，并将d_current(i,j)＝max(pbest(i,j),pbest(i,j-1))作为输出结果；
74.占空比延迟电路将占空比比较电路7输出的占空比信号延迟一个采样周期后再输出，也即输入与输出波形完全一致，输出波形仅在时间上迟滞输入信号一个采样周期；
75.占空比-功率转换电路将输入的boost电路占空比信号d_current(i,j)转换为对应光伏阵列的最大功率fitnesspbest(i,j)输出；
76.功率比较电路将光伏阵列输出的功率fitnesspbest(i,j)与之前时刻功率的大小fitnesspbest(i,j-1)进行判断，并将最大值作为输出结果maxfitnesspbest,也即全局最大功率点；
77.功率延迟电路将功率比较电路输出的功率延迟一个采样周期后再输出，也即输入
与输出波形完全一致，输出波形仅在时间上迟滞输入信号一个采样周期；
78.功率-占空比转换电路将输入的光伏阵列功率maxfitnesspbest转换为对应boost电路的开关信号占空比pbes(i,j)输出；
79.占空比比较电路将boost电路开关信号占空比pbest(i,j)与之前时刻pbest(i,j-1)进行判断，并将gbest＝max(pbest(i,j),pbest(i,j-1))作为输出结果；
80.占空比延迟电路将占空比比较电路输出的占空比信号延迟一个采样周期后再输出，也即输入与输出波形完全一致，输出波形仅在时间上迟滞输入信号一个采样周期；
81.判断电路将当前灰狼个体编号与灰狼种群数量进行判断，并将是否计算完毕作为输出；
82.判断选择电路依据判断电路的输出结果，将gbest值作为输出；
83.脉宽调制信号生成电路根据输入调节信号的大小生成频率恒定、占空比变化的pwm信号；
84.占空比延迟电路将脉宽调制信号生成电路输出的占空比信号延迟一个采样周期后再输出；
85.判断选择电路依据判断电路的输出结果，将gbest值对应的pwm信号输出；
86.功率延迟电路将maxfitnesspbest延迟一个采样周期后再输出；
87.判断电路将功率延迟电路的输出maxfitnesspbest(i,j-1)与maxfitnesspbest(i,j)的大小进行判断，并将最大值对应信号作为输出；
88.驱动电路对判断选择电路所输出的信号进行电气隔离和功率放大处理，使之能够实现对boost电路中的电力电子开关器件的驱动。
89.本发明的有益效果：
90.针对目前现有mppt控制策略的缺陷，本发明提出了一种粒子群算法改进的灰狼优化方法和系统，通过增强全局寻优能力和搜索精度，使光伏阵列在局部故障或者局部阴影的多峰值条件下实现最大功率点跟踪。本发明在实现最大功率点跟踪的过程中，根据光伏电池输出电压和功率可以跳出局部最优，找到多个峰值点，并迅速跟踪至最大功率点电压附近，随后通过头狼(某一时刻的近似最优解)引导搜索逐步向最优解靠近，实现最大功率点的准确跟踪，以提高光伏发电的效率。
91.本发明所提出的一种基于pso-gwo算法的局部故障或者局部阴影条件下光伏阵列最大功率追踪方法与现有能够实现光伏电池最大功率点跟踪的方案相比，具有以下优点：
92.(1)可以迅速定位到最大功率点附近，解决了最大功率点跟踪初始阶段时间过长的问题，进一步提高跟踪速度，实用性强。
93.(2)当光伏阵列受到局部故障或者局部阴影条件的影响而呈现多峰值现象时，可以迅速准确的追踪到光伏阵列的全局最大功率点，避免功率损失，效率高。
94.(3)利用pso-gwo算法的全局最大功率追踪方案通过进化迭代控制boost电路中电力电子器件的工作状态，方法简单易于实现，无需进行扰动量的调节，进一步提高了追踪精度。
附图说明
95.图1是光伏阵列mppt的pso-gwo算法流程图；
96.图2是基于boost变换器的光伏阵列mppt系统；
97.图3是光伏阵列mppt算法实现的电路结构图。
具体实施方式
98.下面结合说明书附图和实施例对本发明具体实施方式做进一步说明。
99.本发明针对光伏发电系统，因灰狼优化的最大功率追踪算法受局部故障或者局部阴影条件的影响在进化后期易种群缺失而陷入局部最大功率值的缺点，从而引入粒子群算法中的速度、位置更新公式对灰狼优化方法进行改进，使灰狼个体(某一时刻的次优解)在保留自身最佳位置信息的同时可以根据头狼位置信息更新个体位置，以实现光伏发电系统的全局最大功率追踪，结合图1，本发明基于pso-gwo优化算法的局部故障或者局部阴影条件下光伏阵列最大功率追踪方法具体包括以下步骤：
100.步骤1、参数设置。设置正常光照条件下光伏电池的开路电压u
oc
、短路电流i
sc
、最大功率点电压u
max
、光伏阵列中串联数量n。
101.步骤2、初始化灰狼种群及相关参数。设置灰狼种群数量m，灰狼个体编号i，种群实时进化次数j，种群进化次数k；问题维度d，系数向量a、c，灰狼个体对应的占空比d(i)，当前实时占空比d_current(i,j)，灰狼个体最优占空比解pbest(i,j)，灰狼种群最优占空比解gbest，灰狼个体光伏阵列最大功率fitnesspbest(i,j)，灰狼种群光伏阵列最大功率fitnessgbest，收敛标志k。
102.步骤3、令k＝1初始化收敛标志。
103.步骤4、令i＝1，j＝0，fitnesspbest(i,j)＝0从第一只灰狼个体算起。
104.步骤5、确定目标函数。采集光伏阵列输出的电压u
pv
和电流i
pv
，计算光伏阵列的输出功率p
pv
(i,j)＝u
pv
(i,j)*i
pv
(i,j)，以光伏阵列输出的功率p
pv
(i)作为目标函数，并记录光伏阵列输出的功率。
105.步骤6、通过判断当前目标函数值p
pv
(i,j)与fitnesspbest(i,j)的大小关系，实现fitnesspbest(i,j)的更新。
106.步骤6.1、如果ppv(i,j)》fitnesspbest(i,j)，则令fitnesspbest(i,j)＝ppv(i,j)；
107.步骤6.2、如果ppv(i,j)《fitnesspbest(i,j)，则令fitnesspbest(i,j)＝fitnesspbest(i,j)；
108.步骤7、依据fitnesspbest(i,j)更新结果，进行占空比值的更新pbest(i,j)＝d_current(i,j)。
109.步骤7.1、如果ppv(i,j)》fitnesspbest(i,j)，则d_current(i,j)＝d_current(i,j)；
110.步骤7.2、如果ppv(i,j)《fitnesspbest(i,j)，则d_current(i,j)＝d(i)；
111.步骤8、另j＝1。
112.步骤9、更新灰狼个体最大功率值。通过迭代进化评估及时更新最大功率值fitnesspbest(i,j)。
113.步骤9.1、如果fitnesspbest(i,j-1)》fitnesspbest(i,j)，则fitnesspbest(i,j)＝fitnesspbest(i,j-1)；
114.步骤9.2、如果fitnesspbest(i,j-1)《fitnesspbest(i,j)，则fitnesspbest(i,j)＝fitnesspbest(i,j)；
115.步骤10、更新灰狼个体最优占空比解。通过迭代进化评估更新最大功率值fitnesspbest(i,j)对应的最优占空比值pbest(i,j)。
116.步骤10.1、如果fitnesspbest(i,j-1)》fitnesspbest(i,j)，则pbest(i,j)＝d_current(i,j)；
117.步骤10.2、如果fitnesspbest(i,j-1)《fitnesspbest(i,j)，则pbest(i,j)＝pbest(i,j)；
118.步骤11、判断迭代是否进化完毕。判断j值是否大于k，如果j》k，执行步骤13。
119.步骤12、如果j《k，则j＝j+1,并返回到步骤9。
120.步骤13、更新灰狼种群全局最大功率值。另maxfitnesspbest＝0，通过比较fitnesspbest(i,j)与保存的最大功率值maxfitnesspbest，将最大功率保存于maxfitnesspbest中，用于更新全局最大功率值fitnessgbest＝maxfitnesspbest。
121.步骤13.1、如果fitnesspbest(i,j)》maxfitnesspbest,则maxfitnesspbest＝fitnesspbest(i,j)；
122.步骤13.2fitnesspbest(i,j)《maxfitnesspbest,则maxfitnesspbest＝maxfitnesspbest；
123.步骤14、更新灰狼种群全局最优占空比解。另maxpbest＝0，更新gbest＝maxpbest。
124.步骤14.1、如果pbest(i,j)》maxpbest,则maxpbest＝pbest(i,j)；
125.步骤14.2pbest(i,j)《maxpbest,则maxpbest＝maxpbest；
126.步骤15、判断灰狼个体是否计算完全。如果i＝m，计算完毕，执行步骤17，否则执行步骤16。
127.步骤16、如果i《m,则i＝i+1，并返回步骤5；
128.步骤17、借助粒子群优化算法的速度位置更新公式更新d(i)。1)首先，初始化所需参数r1、r2、r3、c1、c2、c3；2)借助粒子群速度更新公式v
i+1
＝w(vi+c1r1(pbest(1,j)-d(i))+c2r2(pbest(2,j)-d(i))+c3r3(pbest(3,j)-d(i)))和位置更新公式d(i+1)＝d(i)+vi更新d(i)。
129.步骤18、更新灰狼个体占空比d(i)后，判断是否满足收敛要求：1)k到达预设值；2)输出结果在预设值范围内。如果收敛，则输出占空比信号gbest。
130.步骤19、如果不收敛，则k＝k+1，并返回步骤4；
131.步骤20、全局最优gbest与载波进行调制，输出pwm控制boost电路的开关器件，实现光伏阵列在局部故障或者局部阴影条件稳定运行于最大功率点处。
132.对于光伏发电系统的实现，在电力变换电路的选择上有多种形式，在局部故障或者局部阴影条件下基于pso-gwo算法光伏阵列mppt方法实现的电路结构图如图2所示，对于光伏发电系统的实现，在电力变换电路的选择上有多种形式，在此选取的电力变换电路为boost变换器，具体形式如图2所示。主要包括:光伏电池pv1、光伏电池pv2、光伏电池pv3、光伏电池pv4、旁路二极管d1、旁路二极管d2、旁路二极管d3、旁路二极管d4、隔离二极管d5、续流二极管d6、电感l、电容c1、电容c2、开关管mosfet、负载r。
133.光伏电池pv1的正极连接旁路二极管d1的阴极和隔离二极管d5的阳极；光伏电池pv1的负极连接光伏电池pv2的正极、旁路二极管d1的阳极和旁路二极管d2的阴极；光伏电池pv2的负极连接光伏电池pv3的正极、旁路二极管d2的阳极和旁路二极管d3的阴极；光伏电池pv3的负极连接光伏电池pv4的正极、旁路二极管d3的阳极和旁路二极管d4的阴极；光伏电池pv4的负极连接旁路二极管d4的阳极、电容c1的负极、mosfet的源极、电容c2的负极和负载r的负极；隔离二极管d5的阴极连接电容c1的正极和电感l-1；电感l-2连接mosfet的漏极和续流二极管d6的阳极；续流二极管d6的阴极连接电容c2的正极和负载r的正极；电流传感器和电压传感器将光伏阵列的电流、电压信号送到控制电路，控制电路输出端连接至mosfet的栅极。
134.本发明提出的在局部故障或者局部阴影条件下光伏阵列最大功率追踪控制电路如图3所示，控制电路主要包括：光伏电流检测电路1、光伏电压检测电路2、乘法电路3、功率比较电路4、功率延迟电路5、功率-占空比转换电路6、占空比比较电路7、占空比延迟电路8、占空比-功率转换电路9、功率比较电路10、功率延迟电路11、功率-占空比转换电路12、占空比比较电路13、占空比延迟电路14、判断选择电路15、判断电路16、脉宽调制信号生成电路17、占空比延迟电路18、判断电路19、判断电路20、功率延迟电路21、驱动电路22。
135.控制电路连接关系为：
136.a、b两点为光伏阵列的连接点，光伏电压检测电路2并联在光伏阵列输出端两侧，检测光伏阵列的输出电压信号，其输出与乘法电路3的输入端相连接；
137.光伏电流检测电路1与光伏阵列输出端串联，检测此时光伏阵列的输出电流，输出电流信号传递至乘法电路3中；
138.电容c并联在boost电路输入端的两侧，boost电路的输出端与c、d点相连接，c、d点之间可接入各种用电负荷；
139.乘法电路3的输出端与功率比较电路4的同相输入端相连接，功率延迟电路5的输出与功率比较电路4的反相输入端相连接；
140.功率比较电路4的输出端与功率延迟电路5的输入端和功率-占空比转换电路6的输入端相连接；
141.功率-占空比转换电路6的输出端与占空比比较电路7的同相输入端相连接，占空比延迟电路8的输出端与占空比比较电路7的反相输入端相连接；
142.占空比比较电路7的输出端与占空比延迟电路8的输入端和占空比-功率转换电路9的输入端相连接；
143.占空比-功率转换电路9的输出端与功率比较电路10的同相输入端相连接，功率延迟电路11的输出与功率比较电路10的反相输入端相连接；
144.功率比较电路10的输出端与功率延迟电路11的输入端和功率-占空比转换电路12的输入端相连接；
145.功率-占空比转换电路12的输出端与占空比比较电路13的同相输入端相连接，占空比延迟电路14的输出端与占空比比较电路13的反相输入端相连接；
146.占空比比较电路13的输出端与占空比延迟电路14的输入端和判断选择电路15的一个输入端相连接；
147.判断选择电路15的选择输入端分别与占空比比较电路13的输出端、占空比延迟电
路14的输出端相连接，判断选择电路15的判断输入端和判断电路16的输出端相连接；
148.判断电路16有两个输入端，其中灰狼个体编号i接入判断电路16的同相输入端，灰狼种群数量接入判断电路16的反相输入端；
149.判断选择电路15的输出端与脉宽调制信号生成电路17的调制波输入端相连接，脉宽调制信号生成电路17的另一个输入端接入载波信号；
150.脉宽调制信号生成电路17的输出端与pwm延迟电路18的输入端相、判断选择电路19的选择输入端相连接；
151.判断选择电路19的另外一个选择输入端与pwm延迟电路18的输出端相连判断选择电路19的判断输入端与判断电路20的输出端相连接；
152.判断电路20的同相输入端与功率延迟电路11的输出端相连接，判断电路20的反相输入端与功率延迟电路21的输出相连接；
153.功率延迟电路21的输入端与功率延迟电路11的输出端相连接；
154.判断选择电路19的输出端与驱动电路22的输入端相连接；
155.驱动电路22的输出端与boost电路的电力电子开关器件的控制端相连接。
156.工作原理如下所述：
157.本发明结合pso-gwo算法在局部故障或者局部阴影的条件下进行光伏阵列的最大功率追踪，通过硬件电路的实现方法，有效避免了传统的复杂pi控制，使得光伏阵列在多峰值工作环境中快速、稳定的工作在最大功率点。
158.光伏电流检测电路1的作用是对光伏电池的输出电流进行实时检测，并将检测的结果以模拟信号的形式实时输出，输出信号为i
pv
；
159.光伏电压检测电路2的作用是对光伏电池的输出电压进行实时检测，并将检测的结果以模拟信号的形式实时输出，输出信号为u
pv
；
160.乘法电路3的作用是对光伏电流检测电路1的输出和光伏电压检测电路2的输出进行乘法运算，即得到当前光伏电池的输出功率值p
pv
(i,j)，并将运算结果以模拟信号的形式实时输出；
161.功率比较电路4的作用是将光伏阵列输出的功率p
pv
(i,j)与之前时刻功率p
pv
(i,j-1)与的大小进行判断，并将最大值作为输出结果fitnesspbest(i,j)；
162.功率延迟电路5的作用是将功率比较电路4输出的功率延迟一个采样周期后再输出，也即输入与输出波形完全一致，输出波形仅在时间上迟滞输入信号一个采样周期；
163.功率-占空比转换电路6的作用是将输入的光伏阵列功率fitnesspbest(i,j)转换为对应boost电路的开关信号占空比pbest(i,j)输出；
164.占空比比较电路7的作用是将boost电路开关信号占空比pbest(i,j)与之前时刻pbest(i,j-1)进行判断，并将d_current(i,j)＝max(pbest(i,j),pbest(i,j-1))作为输出结果；
165.占空比延迟电路8的作用是将占空比比较电路7输出的占空比信号延迟一个采样周期后再输出，也即输入与输出波形完全一致，输出波形仅在时间上迟滞输入信号一个采样周期；
166.占空比-功率转换电路9的作用是将输入的boost电路占空比信号d_current(i,j)转换为对应光伏阵列的最大功率fitnesspbest(i,j)输出；
167.功率比较电路10的作用是将光伏阵列输出的功率fitnesspbest(i,j)与之前时刻功率的大小fitnesspbest(i,j-1)进行判断，并将最大值作为输出结果maxfitnesspbest,也即全局最大功率点；
168.功率延迟电路11的作用是将功率比较电路10输出的功率延迟一个采样周期后再输出，也即输入与输出波形完全一致，输出波形仅在时间上迟滞输入信号一个采样周期；
169.功率-占空比转换电路12的作用是将输入的光伏阵列功率maxfitnesspbest转换为对应boost电路的开关信号占空比pbes(i,j)输出；
170.占空比比较电路13的作用是将boost电路开关信号占空比pbest(i,j)与之前时刻pbest(i,j-1)进行判断，并将gbest＝max(pbest(i,j),pbest(i,j-1))作为输出结果；
171.占空比延迟电路14的作用是将占空比比较电路13输出的占空比信号延迟一个采样周期后再输出，也即输入与输出波形完全一致，输出波形仅在时间上迟滞输入信号一个采样周期；
172.判断电路16的作用是将当前灰狼个体编号与灰狼种群数量进行判断，并将是否计算完毕作为输出；
173.判断选择电路15的作用是依据判断电路16的输出结果，将gbest值作为输出；
174.脉宽调制信号生成电路17的作用是根据输入调节信号的大小生成频率恒定、占空比变化的pwm信号；
175.占空比延迟电路18的作用是将脉宽调制信号生成电路17输出的占空比信号延迟一个采样周期后再输出；
176.判断选择电路19的作用是依据判断电路20的输出结果，将gbest值对应的pwm信号输出；
177.功率延迟电路21的作用是将maxfitnesspbest延迟一个采样周期后再输出；
178.判断电路20的作用是将功率延迟电路21的输出maxfitnesspbest(i,j-1)与maxfitnesspbest(i,j)的大小进行判断，并将最大值对应信号作为输出；
179.驱动电路22的作用是对判断选择电路19所输出的信号进行电气隔离和功率放大处理，使之能够实现对boost电路中的电力电子开关器件的驱动。
180.以上过程时刻反复进行，保证光伏阵列在局部故障或者局部阴影条件下可以快速稳定的追踪到最大功率。
181.boost电路及其控制电路的器件选型：
182.boost电路内部器件选型和参数计算与现有的boost电路的器件选型和参数计算完全一致。
183.电容c的选取和参数设计与现有的光伏电池输出并联电容的选取和设计方法完全一致。
184.电流检测电路1可参照现有的各种能够对电流进行检测的电路进行设计和实现，例如可以采用霍尔型电流传感器辅以相应的信号处理电路。
185.电压检测电路2可参照现有的各种能够对电压进行检测的电路进行设计和实现，例如可以采用霍尔型电压传感器辅以相应的信号处理电路。
186.乘法电路3可以采用具有乘法功能的乘法器来实现，例如ad834芯片辅以相应的外围电路。
187.光伏功率比较电路4和10以及占空比比较电路7和13可以采用现有的具有输入量比较功能的电路来实现，例如以运算放大器为核心辅以相应的外围电路。为了提高电路的抗干扰性能，也可以采用滞环比较器来实现。
188.光伏功率延迟电路5、11和21，占空比延迟电路8和14，以及pwm延迟电路18可以采用现有的各种具有延迟功能的电路来实现，例如采用shc5320芯片辅以相应的外围电路。延迟时间的长短，需要根据实际情况予以设定。
189.功率-占空比转换电路6和12以及占空比-功率转换电路9可以采用现有具有存储功能的电路来实现，例如at45db081d芯片辅以相应的外围电路。
190.判断电路15、判断电路16、判断电路19与判断电路20可采用现有的逻辑判断电路或者利用继电器或其他芯片辅以相应的外围电路实现。
191.脉宽调制信号生成电路17可采用现有的各种脉宽调制信号生成电路，也可以利用具有pwm输出功能的数字信号处理器(dsp)或者单片机来实现。
192.驱动电路22可采用与boost电路中的电力电子器件相匹配的各种现有驱动电路来实现。