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全局MPPT算法在局部阴影下的动态性能研究

第S5卷第11期2018年6月10日

电测与仪表

数显角度尺

Electrical Measurement & Instrumentation

Vol.55 No. 11

Jun. 10,2018球头销

全局MPPT算法在局部阴影下的动态性能研究

尹立敏，吕莉莉，雷钢，齐敏汽车水箱除垢剂

(东北电力大学电气工程学院，吉林吉林132012)

摘要：在局部阴影的条件下，对于传统的全局最大功率跟踪算法，通常只在静态或光照突变时进行研究。当外界环境持续变化时，其动态性能的研究就会存在不足。为了提高全局最大功率跟踪算法在局部阴影下的动态性能，文中提出了将功率闭环法与扰动观察法和改进的猫算法结合的复合式算法，该算法有效实现了在动态多峰下快速跟踪全局最大功率点，并利用仿真验证了新算法的可行性，使光伏发电的效率有所提高。

关键词：局部阴影；功率闭环法；猫算法；动态性能；最大功率点跟踪

中图分类号:TM615 文献标识码:A文章编号:1001-1390(2018)11>0052>06

Research on the dynamic performance of global MPPT algorithm under the

partial shadow

Y in Lim in,Lv L ili,Lei Gang,Qi Min

(School of Electrical Engineering,Northeast Electric Power University,Jilin132012, Jilin,China)

Abstract ：Under the condition of partial shadow,the study of the traditional global maximum power tracking algorithm is usually conducted in static or light mutation.When the external environment is constantly changing，the study of its dynamic performance w ill be inadequate.In order to improve the dynamic performance of the global MPPT algorithm under the partial shadow,this paper puts forward a composite algorithm which is the combination of the power closed loop method and perturbation method of observation and improved cat swarm algorithm，this arithmetic effectively real-izes the fast tracking of global maximum power point under the dynamic multim odal,and the simulation is used to verify the feasibility of the new algorithm,which improves the efficiency of photo

voltaic power generation.

Keywords ：partial shadow,power closed-loop algorithm,cat swarm algorithm,dynamic performance,maximum power point tracing

〇引言

太阳能利用最常见形式是光伏发电[1]，一般将光伏电池串并联构成光伏组件。但光伏发电最主要问题是发电效率低，因此，提高光伏发电效率是太阳能领域永恒的追求，但由于实际应用中外界环境的不稳定性，光伏系统的P-V曲线一般呈现多峰特性，而传统的最大功率跟踪[2](Maximum Power Point Tracking,MPPT)算法会陷人局部极值，无法进行全局跟踪最大功率点（MPP)。许多智能算法在多峰时能实现全局跟踪，但各自均存在一些不足。例如文献 [3 ]提出的两步法，先用阻抗闭环控制定位最大功率点，然后用扰动观察法继续跟踪，此方法的跟踪速度较慢且易陷人局部峰值点。文献[4]利用粒子算法实现最大功率跟踪，该算法稳态跟踪精度高，但易陷入局部极值等问题。文献[5]采用粒子算法与电导增量法结合的双算法，能够准确搜索到最大功率点，但搜索时间较长，当外界环境发生变化时，该算法很难再继续搜索。

因此，文章提出了一种复合式全局M PPT算法。该算法利用功率闭环算法[6](BPC)结合扰动观察法 (P&0)和改进的猫算法[7_1<)](CS0)实现。该算法利用BPC算法的峰值判断能力，P&0法的动态跟踪

能力和改进的CS0算法的多峰值寻优能力，当外界环境不稳定时，不需要频繁重启算法，只需将多峰算法转为普通单峰算法，避免了能量的大量损失。

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一个度导航1光伏阵列的多峰特性

光伏系统的P-V曲线呈现多峰特性的原因有很多，例如局部阴影造成的电池阵列分布不均匀，电池板参数不一致，局部电池板老化等。现以光伏阵列在部分遮挡的情况为例，阐述其多峰特性。

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