基于改进PSO算法在局部遮...下光伏系统MPPT中的应用_朱霄.pdf
《基于改进PSO算法在局部遮...下光伏系统MPPT中的应用_朱霄.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于改进PSO算法在局部遮...下光伏系统MPPT中的应用_朱霄.pdf(6页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、第 卷 第 期北华大学学报(自然科学版)年 月 ()文章编号:():基于改进 算法在局部遮阴下光伏系统 中的应用朱 霄,周振雄,李 镇,潘若妍(北华大学电气与信息工程学院,吉林 吉林)摘要:在局部遮阴条件下,光伏阵列的功率输出曲线存在多个峰,为确保光伏系统能够更好地工作在最大功率点,提出一种改进粒子群()算法自适应调整惯性权重和学习因子,并引入差分进化()算法中的变异、交叉等操作来丰富粒子多样性,使算法不仅有更快的收敛速度,而且在遮阴条件下也能精准追踪到最大功率点在 中搭建系统仿真模型进行仿真试验结果表明,改进粒子群算法能够明显提高追踪最大功率点的速度和精度关键词:局部遮阴;最大功率跟踪;粒子
2、群;差分进化中图分类号:文献标志码:收稿日期:基金项目:国家自然科学基金项目();吉林省发改委项目();吉林省教育厅科学技术研究项目(,);吉林省科技发展计划项目()作者简介:朱 霄(),男,硕士研究生,主要从事电力电子与电力传动研究,:;通信作者:周振雄(),男,博士,教授,硕士生导师,主要从事电力电子技术及精密伺服驭动控制研究,:,(,):,(),(),:;近年来,太阳能光伏发电作为一种清洁能源得到了广泛应用光伏电池的输出功率只有在最大功率点()时才能够获得最高的发电效率,然而,光伏电池输出的 曲线呈现不易用数学模型表示的非线性特性,因此,研究最大功率点跟踪()技术非常重要另外,当光伏板被
3、遮挡或是部分发生故障时,曲线会出现多个峰,而使用传统 算法(如恒压法、扰动观察法()、电导增量法()很容易陷入局部最优因此,一些新兴算法,如对传统 算法的改进、蚁狮算法、细菌觅食算法、羊群算法等一些智能算法在光伏最大功率跟踪技术上的应用越来越成熟粒子群算法是非线性寻优最有效的算法之一,具有控制参数少、收敛速度快等特点,被广泛应用在光伏 上然而,在光伏多峰曲线下,基本粒子群很容易陷入局部最优,因此,对粒子群算法的改进被相继提出:李志军等提出了一种改进量子粒子群算法与电导增量法相结合的混合控制算法,能够很好地在多峰 上寻找到最大功率点并能减缓功率振荡;雷茂杰等通过引入自适应参数算法和随机粒子,解决
4、了收敛速度慢和振荡较大的问题;姜萍等将电压初始值设在峰值点电压附近,并加入状态因子对控制参数进行线性调整,能够快速稳定地输出最大功率另外,因具有良好的全局寻优能力,差分进化算法也得到了广泛应用比如,刘宜罡等提出了一种差分进化与扰动观察法相结合的新算法,解决了较大瞬时尖峰电压和振铃的问题,并在一定程度上加快了收敛速度然而,上述算法都不同程度地存在遮阴下寻优不佳或调节参数多、算法复杂、振荡幅度大等问题因此,本文提出一种改进的粒子群算法,通过仿真试验得到了追踪最大功率点曲线,证明了此算法在各种光照条件下都能够保持良好的寻优速度和精度 局部遮阴下光伏阵列输出特性光伏阵列由光伏电池串并联构成,光伏电池模
5、型见图 图 中:为光电效应产生的电流;为光伏电池内部暗电流;为输出负载电流;为电池内部等效串联电阻;为电池内部等效旁路电阻输出电流 满足关系式:|,式中:为二极管反向饱和电流;为光伏电池所处环境的绝对温度;为玻尔兹曼常数;为电子电荷量;为理想因子;为输出电压根据光伏电池特性搭建模型,设置相关参数,见表 图 光伏电池的内部电路等效模型 表 光伏电池参数 注:、分别为短路电流和开路电压;为最大输出功率;、为输出最大功率时的工作电流与电压图 光伏阵列结构模型 为了提高数据准确性,选用 个此光伏电池模块并联成小型光伏阵列,再将 个 串联,因此,图可以看作是一个 光伏阵列用不同光照强度照射模拟均匀光照条
6、件和遮阴条件,得到 输出曲线,此过程均在 下进行由图 可知:不同均匀光照下 曲线均呈现单峰的非线性关系,并且最大功率点随光照强度增大而增大由图 可知:在不同遮光条件下,形成了两条不同的多峰曲线,而多峰也是常规 算法易陷入局部最优的原因所在第 期朱 霄,等:基于改进 算法在局部遮阴下光伏系统 中的应用图 均匀光照条件下 图 模拟遮阴条件下 改进粒子群算法在光伏 中的应用 基本粒子群算法粒子群算法的形成背景源自鸟类或鱼群的捕食行为基本原理:所有粒子在整个空间中随机分布,给予粒子一个初速度进行随机搜索,在每次搜索时粒子主要受到自身经验与群体经验的影响,其中,粒子自身经验确定单个粒子搜索的最佳位置;群
7、体经验确定所有粒子搜寻的最佳位置在对各粒子的适应度值进行比较后,通过迭代来不断调整粒子的速度和位置,进而寻找到最优点粒子群数学模型:在粒子群算法中,将 个粒子随机分布在 维的搜索空间中其中,第 个粒子位置用(,)表示,速度用(,)表示,为单个粒子最好位置,为所有粒子中最好位置每个粒子不断更新自己的位置和速度:()(),式中:为个体学习因子;为社会学习因子;为粒子惯性权重,(,);和为在(,)上的任意值;为迭代次数参数的改进与优化在粒子群算法中,当值偏大时,粒子飞行速度快,适合全局寻优,但不易得到精确值;当值偏小时,飞行速度慢,更易得到精确值,但容易陷入局部最优本文采用一种自适应惯性权重的策略,
8、根据当前粒子适应度值的相对大小来调整:,()(),|式中:为惯性权重最大值;为惯性权重最小值;为当前粒子适应度;为平均适应度;为最大适应度如果当前粒子适应度小于粒子平均适应度,则惯性权重取最大值,加快搜索速度,提高全局搜索能力;如果当前粒子适应度大于粒子平均适应度,则根据当前粒子适应度与最大适应度的接近程度来非线性减小 值,提高局部的精准搜索能力另外,学习因子对寻优结果也有很大影响偏向个体寻优的结果,偏向群体寻优的结果,为此对学习因子进行如下调整:|,|,|北华大学学报(自然科学版)第 卷图 学习因子随迭代次数的变化 式中:为最大迭代次数,取 学习因子随迭代次数的变化见图由图可知:学习因子采用
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 基于 改进 PSO 算法 局部 下光伏 系统 MPPT 中的 应用 朱霄
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。