Suzhou Electric Appliance Research Institute
期刊號： CN32-1800/TM| ISSN1007-3175

Article retrieval

文章檢索

首頁 >> 文章檢索 >> 往年索引

基于改進拓撲的混合HS算法MPPT仿真研究

來源：電工電氣發(fā)布時間：2022-09-26 16:26 瀏覽次數：361

基于改進拓撲的混合HS算法MPPT仿真研究

梁智超，李夢達，鄭旭彬，姚林萍
(上海電機學院 電氣學院，上海 201306)
 
    摘 要：在局部遮蔭下的多峰值 P-U 曲線尋優(yōu)中，最大功率點跟蹤 (MPPT) 容易陷入局部最優(yōu)，跟蹤速度和精度都無法兼顧，跟蹤振蕩大，造成光伏能量損失。提出了一種基于交錯 Boost 和聲搜索- 擾動觀察法混合算法 (HS-P&O) 的光伏 MPPT 控制方法，在和聲搜索算法 (HS) 全局搜索過程中引入音調隨機收斂因子ω，在局部搜索中與 P&O 算法進行協(xié)同控制；利用交錯 Boost 的導通特性減小在發(fā)電過程中的紋波，減小輸出振蕩，加入開關電感提高電壓增益，使算法能夠更快到達最大功率點附近進行搜索。在 MATLAB/Simulink 中搭建了仿真模型，實驗對比表明，所提控制方法響應速度快，光照突變前后均能迅速跟蹤到全局最大功率點，在收斂速度和跟蹤精度上都有所提高，穩(wěn)定性良好。
    關鍵詞： 局部遮蔭；最大功率點跟蹤；和聲搜索算法；浮地交錯；開關電感
    中圖分類號：TM914.4     文獻標識碼：A     文章編號：1007-3175(2022)09-0007-06
 
Research on MPPT Simulation of Hybrid HS Algorithm
Based on Improved Topology
 
LIANG Zhi-chao, LI Meng-da, ZHENG Xu-bin, YAO Lin-ping
（School of Electrical Engineering, Shanghai Dianji University, Shanghai 201306, China）
 
    Abstract: The MPPT algorithm might fall into the local optimum in curvilinear optimization of the multi-peak P-U curve under partial shading.Because of this situation, the tracking speed and accuracy could not achieve a balance. The tracking vibration is large, which causes the loss of photovoltaic energy. This paper proposed a photovoltaic MPPT control method based on switched inductor floating interleaved Boost and the hybrid HS algorithm. In addition, it introduced the random convergence factor ω in the global search process of the harmony search (HS) algorithm and coordinated with the P&O algorithm in the local search. Besides, it used the conduction characteristics of the interleaved Boost to reduce the ripple in the power generation process, decrease the output oscillation, and add the switching inductance to increase the voltage gain. By doing this, the algorithm could reach the maximum power point faster for searching. This research constructed a simulation model in MATLAB/Simulink. The experimental comparison shows that the proposed control method has excellent response speed. Moreover, it could quickly track the global maximum power point before and after the light mutation. It improves the convergence speed and tracking accuracy, and the stability is good.
    Key words: partial shading; maximun power point tracking; harmony search algorithm; floating interleaved; switched inductor
 
參考文獻
[1] 譚顯東，劉俊，徐志成，等.“雙碳”目標下“十四五”電力供需形勢[J]. 中國電力，2021，54(5)：1-6.
[2] 陳顯東，曹太強，林玉婷. 非隔離型高增益 DC/DC 變換器綜述[J] . 電測與儀表，2017，54(13)：97-104.
[3] 李欣洋，楊平，范文，等. 低輸入電流紋波的交錯并聯(lián)三態(tài) Boost 變換器[J]. 中國電機工程學報，2021，41(8)：2834-2843.
[4] MARROQUI David, GARRIGOS Ausias, TORRES Cristian , et al . Interleaved , Switched Inductor and High-Gain Wide Bandgap Based Boost Converter Proposal[J].Energies，2021，14(4)：800.
[5] 冷波. 基于開關電感模塊的 Boost 變換器[J] . 電力系統(tǒng)及其自動化學報，2019，31(9)：110-115.
[6] 艾永樂，劉群峰，韓朝陽，等. 基于改進擾動觀察法的光伏 MPPT 策略[J]. 武漢大學學報(工學版)，2020，53(4)：339-344.
[7] 徐建國，王海新，沈建新. 基于電導增量法與改進粒子群算法混合控制的最大功率點跟蹤策略[J] .可再生能源，2019，37(6)：824-831.
[8] RITU K R, MISHRA Bharat, WADHWANI A K.High Performance Adaptive PSO MPPT Technique for PV Based Micro Grid for a Rural Area[C]//1st International Conference on Computational Intelligence and Energy Advancements，2021.
[9] 吳登盛，王立地，劉通，等. 基于神經網絡的光伏陣列多峰 MPPT 的研究[J] . 電測與儀表，2019，56(7)：69-74.
[10] 宿嘉磊. 均勻輻照與非均勻輻照下光伏電池輸出特性建模與參數求解研究[D] . 濟南：山東大學，2020.
[11] 顏景斌，佟堯，曹雷，等. 局部陰影條件下光伏電池建模與輸出特性仿真[J] . 電源技術，2018，42(5)：685-688.
[12] 支昊，張建德，黃陳蓉，等. 粒子群與細菌覓食混合算法在光伏陣列 MPPT 中的應用[J] . 電工電氣，2021(6)：14-19.
[13] ZONG W G, KIM J H, LOGANATHAN G V.A new heuristic optimization algorithm: Harmony search[J].Simulation，2001，76(2)： 60-68.
[14] 周愷卿，李航程，莫禮平. 基于全局最優(yōu)的自適應和聲搜索算法[J] . 山東大學學報(工學版)，2021，51(2)：47-56.