Optimal Reconfiguration Method for Photovoltaic Arrays Based on Improved Mayfly Algorithm

Ruining SHAO; Bo YANG; Hongchun SHU; Kaidi ZENG; Hao ZHANG; Yingtong CHEN

doi:10.7500/AEPS20210821003

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Optimal Reconfiguration Method for Photovoltaic Arrays Based on Improved Mayfly Algorithm

Application Research | 更新时间：2025-06-16

- Optimal Reconfiguration Method for Photovoltaic Arrays Based on Improved Mayfly Algorithm
- Automation of Electric Power Systems Vol. 46, Issue 11, Pages: 142-150(2022)
- 作者机构：
  
  昆明理工大学电力工程学院，云南省昆明市 650500
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  National Natural Science Foundation of China(61963020);the Key Science and Technology Project of Yunnan Province of China(202002AF080001)
- DOI：10.7500/AEPS20210821003
  CLC：
- Received：21 August 2021，
  
  Revised：2021-11-23，
  
  Published Online：21 February 2022，
  
  Published：10 June 2022
- 稿件说明：
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邵瑞凝,杨博,束洪春等.基于改进蜉蝣算法的光伏阵列最优重构方法[J].电力系统自动化,2022,46(11):142-150.

SHAO Ruining,YANG Bo,SHU Hongchun,et al.Optimal Reconfiguration Method for Photovoltaic Arrays Based on Improved Mayfly Algorithm[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(11):142-150.
邵瑞凝,杨博,束洪春等.基于改进蜉蝣算法的光伏阵列最优重构方法[J].电力系统自动化,2022,46(11):142-150. DOI： 10.7500/AEPS20210821003.

SHAO Ruining,YANG Bo,SHU Hongchun,et al.Optimal Reconfiguration Method for Photovoltaic Arrays Based on Improved Mayfly Algorithm[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(11):142-150. DOI： 10.7500/AEPS20210821003.

摘要

部分遮蔽是导致光伏阵列输出功率损耗以及组件失配的主要原因之一。文中针对网状连接拓扑的光伏阵列提出了一种基于改进蜉蝣算法（IMA)的重构方法，通过改变光伏阵列内部的电气连接均匀分布光伏阵列上的阴影，以此来均衡光伏阵列的行电流。在10×10和10×7光伏阵列的10种阴影情况下，将IMA与数独重构方法及其他6个启发式算法分别通过失配损耗和功率提升百分比2个评估标准进行了比较，并给出了由IMA重构后的光伏阵列辐照分布图。结果表明，IMA可有效提高光伏阵列输出功率，降低失配损耗，输出

曲线均趋向呈现单个峰值，并且重构结果均优于其他方法。此外，基于RTLAB平台上的硬件在环实验验证了硬件可行性。

Abstract

Partial shading is one of the main causes of output power loss and module mismatch of photovoltaic (PV) arrays. This paper proposes a reconfiguration method based on an improved mayfly algorithm (IMA) for PV arrays with a total cross-tied (TCT) topology. The shadows on the PV array are uniformly distributed by changing the electrical connections inside the PV array as a way to equalize the line currents of the PV array. The IMA is compared with the Sudoku reconfiguration method and six other heuristic algorithms by two evaluation criteria

namely mismatch loss and power boost percentage

for 10 shading cases of 10×10 and 10×7 PV arrays

respectively

and the irradiation distribution diagram of the PV array reconfigurated by the IMA is presented. The results show that IMA can effectively improve the PV array output power and reduce the mismatch loss. The output PV curves all tend to show a single peak

and the reconfigurated results are all superior to the other methods. In addition

hardware-in-the-loop experiments on the RTLAB-based platform verify the hardware feasibility.

关键词

Keywords

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