[发明专利]一种基于混沌优化搜索的光伏阵列最大功率点跟踪方法

权利要求书

1.一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。

2.一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：

开始于步骤S101；

然后，在步骤S102，根据系统的需求，对系统参数进行初始化：混沌变量的初值为0.126；电压搜索的上下边界值c,d的初始值为c=0,d=90；二次载波的幂α取0.6，β取3；当前最大功率 =0； 常数r =2.1；主循环次数=0；

在步骤S103，令一次载波迭代次数k初值为0，循环次数i=0，然后进入步骤S104；

在步骤S104，将混沌变量的初值代入进行迭代运算，并将上式得到的代入，得到mppt控制器输出电压，令，然后进入步骤S105；

在步骤S105，计算光伏阵列输出瞬时功率，然后进入步骤S106；

在步骤S106，判断光伏阵列输出瞬时功率是否大于MPPT控制器预存的当前最大功率值,如果是，则进入步骤S108；如果否，则进入步骤S107；

在步骤S107，执行i=i+1，然后进入步骤S109；

在步骤S108，将光伏阵列输出瞬时功率的值赋给MPPT控制器预存的当前最大功率值，将瞬时电压的值赋MPPT控制器的输出电压，然后进入步骤S109；

在步骤S109，判断循环次数i是否大于10或者一次载波的混沌变量迭代次数k是否大于100，若是进入步骤S110，如果否，进入步骤S104；

在步骤S110，令二次载波的混沌变量迭代次数初值为0，循环次数i=0，然后进入步骤S111；

在步骤S111，将混沌变量的初值代入进行迭代运算，并将上式得到的代入

令，然后进入步骤S112；

在步骤S112，计算，然后进入步骤S113； 

在步骤S113，判断是否大于,如果是，即实时功率大于当前预设的最大功率，则进入步骤S115；如果否，则进入步骤S114；

在步骤S114，执行i=i+1，然后进入步骤S116；

在步骤S115，将实时功率的值赋MPPT控制器的输出电压，将电压的值赋MPPT控制器的输出电压，然后进入步骤S116；

在步骤S116，判断二次载波循环次数i是否大于10或者二次载波的混沌变量迭代次数k是否大于100，若是进入步骤S117，如果否，进入步骤S111；

在步骤S117，执行

，，即调整 c,d 的值来实现重新构造优化变量取值区间，然后主循环次数，然后进入步骤S118；

在步骤S118，判断主循环次数是否大于3，如果是，则进入步骤S119；如果否，则进入步骤S103；

在步骤S119，输出最大功率值和mppt控制器的最优输出电压，然后进入步骤S120；

在步骤S120，搜索结束。