本发明属于新能源领域，涉及一种基于改进的鱼鹰优化算法的光伏发电跟踪控制方法。
背景技术：
1、太阳能发电是利用太阳光转化为电能的一种可再生能源技术，具有清洁、安全、无污染、无枯竭等优点，是应对全球气候变化和实现碳中和的重要手段之一。太阳能发电的主要形式有光伏发电和光热发电，前者是利用太阳能电池将光能直接转换为电能，后者是利用太阳能集热器将光能转换为热能，再驱动发电机组发电。但太阳能发电的缺点也很明显，发电过程中容易受到天气影响且电能转换效率还有待提高。为提高光伏电网的发电效率，有必要寻找一种适用于光伏电网极值搜索mppt控制方法。相关文献中也提出了很多极值搜索跟踪算法，其中传统算法有扰动观测法(p&o)、inc(the incremental conductancemethod)算法，但都适用于光伏阵列p-v曲线呈单峰形态的情况，当p-v曲线呈多峰时，上述方法会失去作用。智能优化算法如蚁群算法(aco)、灰狼算法(gwo)等可以在有局部阴影遮挡的多峰环境下找到最大功率点，但是大多算法存在搜索时间较长，且容易使光伏电网的输出功率出现较大的震荡和毛刺。
2、本发明专利面向光伏阵列在局部阴影遮挡下的输出特性，提出了一种基于改进的鱼鹰优化算法的光伏发电跟踪控制方法，具有更快的收敛速度，整体振荡减少。
技术实现思路
1、本发明针对已有阴影遮挡下光伏最大功率跟踪控制算法存在搜索时间较长、搜索过程振荡较多、搜索精度较差等问题，提出一种一种基于改进的鱼鹰优化算法的光伏发电跟踪控制方法，用于局部阴影遮挡下的光伏最大功率的高效率跟踪与控制。
2、一种基于改进的鱼鹰优化算法的光伏发电跟踪控制方法，为了加快算法的收敛速度，同时减少算法收敛过程中的振荡，具体实现如下：
3、在对于鱼类集合的选择过程中，进行了如下公式化的呈现：
4、fpi＝{xk|k∈{1,2,…,n}∧pk>pi}
5、其中，fpi表示可供第i个鱼鹰选择的鱼类集合，xk表示种群中第k条鱼的位置，pk表示第k条鱼的输出功率，pi表示第i个鱼鹰的输出功率；
6、引入了自适应机制，公式呈现如下：
7、
8、
9、
10、其中，其中t表示当前迭代次数，t表示最大迭代次数，为定位和捕鱼阶段更新后的第i个鱼鹰在第j维的分量，xi,j表示第i个鱼鹰在第j维的分量，r为[0,1]之间的随机数，sfi,j为第i个鱼鹰选择的所要捕食的鱼的第j维的分量；表示把鱼带到合适的位置阶段更新后的第i个鱼鹰在第j维的分量，r为[0,1]之间的随机数，lbj表示在第j维位置分量的取值下限，ubj表示在第j维位置分量的取值上限，t表示当前迭代次数。
11、进一步的，本发明算法能够持续的对最大功率点进行跟踪的实现如下：
12、d(t)＝ooa(p(t-1))
13、其中，d(t)表示第t次迭代后算法输出的占空比，ooa表示使用的改进的鱼鹰优化算法，p(t-1)表示第t-1次迭代后送入dc/dc变换器的占空比产生的输出功率；系统通过不断使用改进的鱼鹰算法针对变化的输出功率调整占空比，最终使系统能够持续的对最大功率点进行跟踪控制。
14、进一步的，本发明实现该方法对应的光伏极值搜索控制系统包含三大核心组件：光伏阵列、dc/dc变换器以及mppt控制器；光伏阵列是由若干光伏电池单元依据特定的串并联方式组合而成，其输出的电流和电压会因环境光照强度及温度的变化而变化；mppt控制器内嵌自适应人工兔算法，能够根据光伏阵列的输出数据，动态地计算并调整占空比，进而控制dc/dc变换器的输出电压。
15、本发明的有益说明如下：
16、(1)提出了一种改进的鱼鹰优化算法，对原有的鱼鹰优化算法进行改进，加快了算法的收敛速度，同时减小了算法在收敛过程中的振荡，算法收敛时间相较于其他算法的0.07s左右，下降至0.05s，收敛效率有所提升。同时在整个收敛的过程中，振荡次数相较于其他的算法也有所减少；
17、(2)提出了一套基于改进的鱼鹰优化算法的光伏发电跟踪控制系统，这套系统不限于光照均匀的理想条件，也能够适应那些局部阴影导致光照不均的复杂环境，能够持续的对最大功率点进行跟踪控制。在光照条件持续变化的情况下，该算法展现出了高效的收敛性和快速的响应能力，有效地实现了对最大功率点的准确跟踪和控制。相较于其他算法在动态变化的最大功率点追踪中需要0.1s的时间，所提出的改进的鱼鹰优化算法只需要0.07s左右的时间就能完成上述的追踪任务，相较于其他算法具有更好的动态响应速度。
1.一种基于改进的鱼鹰优化算法的光伏发电跟踪控制方法，其特征在于为了加快算法的收敛速度，同时减少算法收敛过程中的振荡，具体实现如下：
2.根据权利要求1所述的一种基于改进的鱼鹰优化算法的光伏发电跟踪控制方法，其特征在于算法能够持续的对最大功率点进行跟踪的实现如下：
3.根据权利要求1所述的一种基于改进的鱼鹰优化算法的光伏发电跟踪控制方法，其特征在于实现该方法对应的光伏极值搜索控制系统包含三大核心组件：光伏阵列、dc/dc变换器以及mppt控制器；光伏阵列是由若干光伏电池单元依据特定的串并联方式组合而成，其输出的电流和电压会因环境光照强度及温度的变化而变化；mppt控制器内嵌自适应人工兔算法，能够根据光伏阵列的输出数据，动态地计算并调整占空比，进而控制dc/dc变换器的输出电压。
