休眠粒子群算法在光伏發(fā)電系統(tǒng)MPPT控制中的應(yīng)用.pdf

1、休眠粒子群算法在光伏發(fā)電系統(tǒng)休眠粒子群算法在光伏發(fā)電系統(tǒng)MPPT控制中的應(yīng)用控制中的應(yīng)用ApplicationofImprovedPSOinMPPTControlofPhotovoltaicGenerationSystem學(xué)科專(zhuān)業(yè)：電氣工程研究生：張永革指導(dǎo)教師：石季英副教授天津大學(xué)電氣與自動(dòng)化工程學(xué)院二零一四年十二月摘要化石能源的過(guò)度開(kāi)發(fā)和利用造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染和能源危機(jī)。新能源、可再生能源以及節(jié)能技術(shù)在世界各國(guó)都得到廣泛的重視。其

2、中太陽(yáng)能由于清潔無(wú)污染，儲(chǔ)量巨大，開(kāi)采成本低成為了未來(lái)能源的主要構(gòu)成部分。光伏發(fā)電技術(shù)對(duì)改善能源結(jié)構(gòu)，降低環(huán)境污染具有重大的意義。在發(fā)電過(guò)程中，由于建筑、落葉、塵土堆積、云等，光伏電池板經(jīng)常出現(xiàn)遮陰情況。光伏陣列輸出的功率電壓（PU）特性曲線(xiàn)就會(huì)出現(xiàn)多個(gè)功率峰值點(diǎn)，此時(shí)傳統(tǒng)的最大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù)（MaximumPowerPointTracking，MPPT）控制算法就會(huì)失效，即使一些改進(jìn)型算法也無(wú)法滿(mǎn)足在大部分復(fù)雜遮陰下保持最大功率輸出的

3、要求。本文分析了光伏發(fā)電的研究背景和意義，構(gòu)建并討論了雙二極管等效電路構(gòu)建的光伏電池模型以及輸出特性曲線(xiàn)。舉例闡述了幾種經(jīng)典MPPT控制算法，及其算法流程和失效原因。本文還詳細(xì)介紹了粒子群算法的由來(lái)和原理，并在算法結(jié)構(gòu)、算法流程、參數(shù)選擇上進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，最終得到了休眠粒子群算法（DmantParticleSwarmOptimization，DPSO）。休眠粒子群算法收斂速度更快，效率更高。將休眠粒子群算法和電導(dǎo)增量法結(jié)合構(gòu)成的雙算法模

4、型，能夠適應(yīng)各種復(fù)雜遮陰情況下MPPT控制。使用MATLABSimulink仿真軟件搭建了光伏發(fā)電直流變換器部分的仿真平臺(tái)，以三種連續(xù)遮陰情況和環(huán)境漸變情況為仿真條件，驗(yàn)證了雙算法模型在環(huán)境突變和漸變下的有效性，比較驗(yàn)證了休眠粒子群算法的快速收斂能力，以及強(qiáng)大的尋優(yōu)能力。本文搭建了系統(tǒng)的硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，在室外進(jìn)行局部遮陰情況實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明了雙算法模型能夠及時(shí)找到最大功率點(diǎn)，并且維持最大功率穩(wěn)定輸出。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：最大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù)局