复杂遮阴时吞并式PSO算法在MPPT中的应用.pdf

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1、第49卷第2期电力电子技术Vo1．49，No．22015年2月PowetElectronicsFebruary2015复杂遮阴时吞并式PSO算法在MPPT中的应用张永革，石季英，张文，赵芝(天津大学，电气与自动化工程学院，天津300072)摘要：复杂遮阴情况下，光伏阵列输出的P-U特性曲线呈现多峰状态，粒子群优化(PSO)算法适合解决这类非线性多极值函数寻优问题。提出一种新型吞并式PSO算法，收敛过程中，粒子由于邻域接触会不断被吞并，最终只剩下一个粒子，粒子吞并使得系统收敛时间更短，效率更高。仿真和实验结果都很好地证明了以上观点

2、。关键词：光伏阵列；最大功率点跟踪；粒子群优化中图分类号：TM615文献标识码：A文章编号：1000—100X(2015)02—0072—03ApplicationofAnnexParticleSwarmOptimizationforMPPTUnderComplexShadingZHANGYong—ge，SHIJi—ying，ZHANGWen，ZHAOZhi(TianjinUniversity，Tianjin300072，China)Abstract：TherearemultiplepeaksintheP-Uoutputchar

3、acteristiccurveofphotovoltaicarraysundercomplexshad—ingconditions．ParticlesWa／TIIoptimization(PSO)algorithmiswellappliedtosolvetheproblemthathowtofindtheoptimalvalueofnonlinearmultiextremumsfunction．AnewimprovedPSOalgorithmispresened：annexPSOalgo—rithm．Intheprocessof

4、convergence，becauseofthecontactofneighborhood，theparticleswillbeannexedbyeachothercontinuouslyuntilthereleavesonlyoneparticleultimately．Theannexationbetweenparticlescanshortentheconvergencetime，strengthenthecapacityofoptimizingandimprovetheeficiency．Thesimulationande

5、xperimentalresultswellprovetheabovepointsofview．Keywords：photovohaicarray；maximumpowerpointtracking；particleswarmoptimizationFoundationProject：SupportedbyTheNationalProgramofInternationalS&TCooperation(No．2013DFA1lO4O)；Na—tionalNaturalScienceFoundationofChina(No．6117

6、2014)；NaturalScienceFoundationofTianjin(No．12JCZDJC21300)1引言2光伏电池建模太阳能在发展中遇到了很多问题，其中最大仿真所使用的光伏电池模型为双二极管模功率点追踪(MPPT)就是一个需要解决的重要技术型，其电路结构如图1所示。问题【。局部遮阴时，传统算法会失效，而PSO算法却能很好地适应此类非线性曲线寻优。大量粒]子可使PSO算法在复杂遮阴情况下也有很强的图1光伏电池的双二极管模型寻优能力，但却增加了收敛时间。粒子淘汰法『3]试Fig．1Twodiodesmodelofph

7、otovohaiccell图用大量粒子保证算法优化能力，同时控制收敛为简化模型，文献[4]提出了双二极管模型的时间．不过在一些较为特殊的遮阴环境下会失效。改进型。输出电流方程为：针对传统PSO算法存在的重复搜索现象，在l=Ipv-lo(Ip+2)一(U+IR)／R。(1)此提出吞并式PSO控制方式。当粒子A追踪到粒Io=Iu~△．src)+／k【i(AT丁(2)子B的邻域时．粒子B会将粒子A吞并．拥有粒n。子A的邻域，以及新邻域内的极大值。粒子A不Ip=exp()【·+2(3)再参与下一周期的迭代。式中：为光生电流；，0为二极管

8、VD和VD的反向饱和电流；为2个二极管的热电压，=咄T／q，Ⅳs为电池板基金项目：国际科技合作专项项目资助(2013DFA11040)；国家自然科学基金资助项目(61172014)；天津市自然科学元件串联数，q为电子电荷常数，k为玻尔兹曼常数，T为基金重点资助项