一种基于混沌优化搜索的光伏阵列最大功率点跟踪方法

摘要

本发明公开了一种基于混沌优化搜索的光伏阵列最大功率点跟踪方法，通过实时采样光伏阵列输出的直流电压Vpv和电流Ipv，计算出光伏阵列的输出功率，并和MPPT控制器预存的当前最大功率值进行比较,若>,则把的值赋给，Vpv的值赋给MPPT控制器的输出电压，反之,则把的值舍弃，和的值保持不变。然后，MPPT控制器输出的电压与光伏阵列输出的电压Vpv加到加法器上，产生的误差电压经过比例积分环节加到比较器的同相端与加到比较器反相端的锯齿波电压进行比较，来改变DC/DC变换器中开关管栅极驱动信号的占空比，从而调节控制DC/DC变换电路的参数，实现最大功率跟踪控制，跟踪速度快、控制精度高。

主权项

一种基于混沌优化搜索的光伏阵列最大功率点跟踪方法，其特征在于：所述跟踪方法包括以下步骤：步骤1: 一次载波选择Logistic映射（1） 其中，k 是混沌变量的迭代次数，μ是一个控制参数，当μ= 4时，则所述Logistic映射产生的混沌变量处于完全混沌状态，且在[0，1]范围内是遍历的，将其作为混沌优化搜索方法的一次载波；步骤2:将所述一次载波产生的混沌变量按（2）式转换成新的混沌变量同时将整个遍历区间[0，1]映射到优化变量的取值区间 [c，d]；（2）步骤3:利用所述一次载波，进行第1次混沌搜索；通过混沌发生器产生的随机步长在光伏阵列的输出电压取值区间[c，d]范围内对光伏系统进行扰动，同时系统实时采样光伏阵列当前时刻的输出电压Vpv、电流Ipv，计算出光伏输出功率并和MPPT控制器预存的当前最大功率值进行比较，如果>，则把的值赋给，Vpv的值赋给,否则舍弃，若干步搜索都保持不变，则认为粗搜索达到满意；步骤4:利用二次载波进行第 2 次混沌优化搜索，混沌优化搜索的二次载波方式如（3）式所示，其能够产生在某一指定点附近轨道概率密度较大的混沌变量；（3）式中为所述一次载波搜索过程中的最大功率点所对应的输出电压,为（1）式产生的混沌变量，为（1）式产生的另一混沌变量，0<α<1，β>1；当取α为较小的值，β取较大的值时，可以得到以为中心的混沌序列，并可使混沌搜索在最大功率点附近有较好的遍历性；步骤5:采用缩小搜索空间的方法提高跟踪效率，即以当前最优解为中心 ,通过式(4) 调整 c , d 的值来实现重新构造优化变量取值区间；(4)其中 r为大于 1 的常数；步骤6: 返回到步骤2，继续循环搜索，当循环次数达到设定值,搜索结束；此时即为光伏阵列的最大功率,为光伏阵列的最优输出电压。