[发明专利]一种光伏阵列的最大功率跟踪控制方法及系统

权利要求书

1.一种光伏阵列的最大功率跟踪控制方法，其特征在于，所述跟踪控制方法包括如下步骤：

采集光伏阵列所在环境的实际光强和光伏阵列表面的实际温度；

根据所述实际光强和所述实际温度，利用光生伏特效应，确定光伏阵列的输出电压与输出电流的关系；

根据所述输出电压与输出电流的关系，采用以输出电压为粒子位置，以光伏阵列的输出功率为适应度函数值的自适应权重的粒子群算法，跟踪光伏阵列的最大功率点；所述自适应权重的粒子群算法利用公式w_k＝w_max-(w_max-w_mim)×(k/M)²更新速度更新公式的惯性权重，得到第k次迭代的速度更新公式M表示迭代次数阈值，w_mim和w_max分别表示最小惯性权重和最大惯性权重，w_k表示第k次迭代的惯性权重，和分别表示第k-1次迭代和第k次迭代的第i个粒子的速度，表示第k-1次迭代的第i个粒子的位置，p_best表示个体极值的位置，g_best表示全局极值的位置，c₁和c₂分别表示第一学习因子和第二学习因子，r₁和r₂分别表示第一随机数和第二随机数；所述第一学习因子c₁：c₁＝1.4+0.6×cos(k×π/M)；所述第二学习因子c₂：c₂＝1.4-0.6×cos(k×π/M)；

自适应权重的粒子群算法中更新每个粒子的位置，得到第k次迭代的每个粒子的位置，具体包括：

利用公式P_m,k＝P_m,max-(P_m,max-P_m,min)×k/M更新变异率，得到第k次迭代的变异率P_m,k，其中，P_m,max和P_m,min分别表示最大变异率和最小变异率，M表示迭代次数阈值；

判断第k次迭代的变异率是否在变异率区间内，得到第三判断结果，若第三判断结果表示第k次迭代的变异率在变异率区间内，则利用第一位置更新公式更新每个粒子的位置，得到第k次迭代的每个粒子的位置，其中，和分别表示第k-1次迭代和第k次迭代的第i个粒子的位置，表示第k次迭代的第i个粒子的速度；

若第一判断结果表示第k次迭代的变异率不在变异率区间内，则利用第二位置更新公式更新每个粒子的位置，得到第k次迭代的每个粒子的位置，其中，N表示粒子的数目；

根据所述最大功率点的输出电压，调整设置于光伏阵列和负载之间的DC-DC变换器的变压比，使光伏阵列在所述最大功率点工作。

2.根据权利要求1所述的光伏阵列的最大功率跟踪控制方法，其特征在于，所述根据所述实际光强和所述实际温度，利用光生伏特效应，确定光伏阵列的输出电压与输出电流的关系，具体包括：

根据所述实际光强和所述实际温度，利用光生伏特效应，确定光伏阵列的输出电压与输出电流的关系为：

其中，I表示光伏阵列的输出电流，U为光伏阵列的输出电压，T表示实际温度，q表示单个电子所含的电荷量，K表示玻尔兹曼常数，n表示光伏阵列的理想因数，Rs表示光伏阵列的内阻，Io表示光伏阵列的反向饱和电流；Iph表示光伏阵列在实际温度T时的光生电流，I_ph＝I_ph(T1)[1+ko(T-T1)]，T1表示光伏阵列表面的理想温度，G表示实际光强，G_nom表示设定的标准的光照强度，I_ph(T1)表示光伏阵列在理想温度T1和实际光强G时的光生电流，I_sc(T1)表示理想温度T1时的光伏阵列的短路电流，ko表示光伏阵列的输出电流与实际温度的相关系数，I_sc(T)表示实际温度T时的光伏阵列的短路电流。