基于改进差分进化算法的光伏发电系统MPPT方法研究

摘要

长久以来光伏发电因其绿色环保的发电方式一直备受许多研究学者的重视，最大功率点跟踪（MPPT）方法是光伏发电系统中提高系统效率的重要手段。本论文以独立光伏发电系统为研究对象，将实现快速而精确的MPPT作为目标，对独立光伏发电系统MPPT控制进行充分的理论和仿真研究。
　　本文首先分析太阳能电池工作原理的基础上，建立了光伏组件的仿真模型，详细阐述了最大功率点跟踪的原理，对常用的MPPT方法（恒定电压法、扰动观察法、电导增量法）进行理论分析，之后以电导增量法作为跟踪方法，对基于Boost电路的独立光伏发电系统的进行仿真实验分析，实验结果表明电导增量法能够实现较精确的MPPT，但是跟踪的速度较慢，波形有轻微的振荡。
　　差分进化（DE）算法作为一种新型的全局优化算法，因其收敛性能良好，实现简单而得到广泛的应用。本文将差分进化引入MPPT中，并对该算法进行改进，使其收敛性能更加优越。最后对基于改进的差分进化算法作为MPPT方法的光伏发电系统进行仿真验证，实验结果显示，改进后的差分进化算法应用于MPPT中，在保持精度的同时，能够显著的提升跟踪速率。差分进化作为一种新型的跟踪算法，应当具有良好的应用前景。