多阵列光伏系统的最大功率点跟踪算法研究

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1、？？＊分类号ＴＭ６８，１５单位代码１０６１密级公开学号２１３００７００１５感寺；ｉｉ《遠乂聲硕±学位论文多阵列光伏系统的最大功率点跟踪算法研究研巧生姓名：张欢韵导师姓名及职称：赵毅副研究员李益才副教巧申请学位类别工学硕±学位授予单位重庆交通大学一级学科名称计算机科学与技术论文提交日期２０１６年５月１０日二级学科名称论文答辩日期２０１６年Ｓ月２７日？２０１６年６月６日重庆交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的

2、成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中抖明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名；日期；Ｖ／占年《月４日重庆交通大学学位论文欣权使用授权书本学位论丈作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权重庆交通大学可将本学位论丈的全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同

3、时授权中国科学技术信息研究所将本人学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并进行信息服务（包括但不限于汇编、复制、发行、信息网络传播等），同时本人保留在其他媒体发表论文的权利。＾藉－学位论文作者签名；指导教师签名：曰期：＞／矣年＾月６曰曰期：矣年＾月＾曰本人同意将本学位论文提交至中国学术期甲」（光盘版）电子杂志社ＣＮＫＪ系列数据库中全文发布，并按《中国优秀博硕±学位论文全文数据库出版章程》规定享受相关权益。学位论义作者签名：指导教师签名：曰期：＞〇必年＾月＾？曰曰期：＾＾年＾月曰ResearchontheMax

4、imumPowerPointTrackingalgorithmforPhotovoltaicSystemofmulti-arrayADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ZhangHuanyunSupervisor：AssociateResearcher.ZhaoYiAssociateProf.LiYicaiChongqingJiaotongUniversity,Chongqing,China摘要随着化石能源的消耗殆尽，太阳能作为一种理想的可再生能源，具有重要的研究价值。光伏发电系统是一种将太阳能转

5、换成电能的发电系统，是目前最具发展前景的发电方式之一。最大功率点跟踪（MPPT）技术是光伏发电系统中的一项关键技术，对提高系统的能量转换效率具有重要的作用。但在复杂多变的外界环境下，光伏阵列常会出现局部遮阴的情况，这时传统MPPT算法难以取得较好的控制效果。鉴于此，为了提高太阳能的利用效率，论文以多阵列光伏系统作为研究对象，提出了一种适用于多种光照状态的集群MPPT控制算法，该算法包含并行MPPT控制和独立MPPT控制。在光伏系统中为了解决局部遮阴的问题，常利用粒子群优化（PSO）算法对单个阵列进行MPPT控制，但该算法存在跟踪速度慢，系统震荡较大的不足。为了解

6、决该问题，论文根据阵列间相似的输出特性，提出了一种基于改进PSO算法的并行MPPT控制算法。该算法将系统中每一个阵列作为PSO算法种群中的一个粒子，基于PSO算法的寻优特点，利用阵列间的信息交互，使每一个阵列都能得到更有效的信息，进而加快MPPT的速度。论文结合并行MPPT控制的特点，对PSO算法中惯性权重、加速因子等参数作了自适应的改进，减小了并行MPPT控制过程中的震荡。并行MPPT控制还为阵列后续独立MPPT控制提供有效信息。对于均匀照度的阵列，其子控制器直接将对应阵列的个体最优位置作为初始参考电压，采用修正变步长电导增量法（MR-INC）进行独立MPPT

7、控制；而对于局部遮阴的阵列，其子控制器将对应阵列的个体最优位置作为PSO算法的全局最优位置，采用改进PSO算法结合MR-INC重新进行独立MPPT控制。为了更高效地进行独立MPPT控制，需准确识别阵列的光照状态，故论文提出了一种基于SOM神经网络的光照状态识别算法。该算法通过对并行MPPT控制过程中每个阵列在每个采样时间的个体最优值进行聚类得到不同阵列的光照状态。针对MR-INC、PSO和本文提出的集群MPPT算法在MATLAB/Simulink中建立了系统仿真模型，并在四种不同的光照状态下进行了对比实验。实验结果表明论文提出的MPPT算法相较于其他控制算法，能

8、够有效解决局部遮荫下的多