基于改进蜉蝣算法的光伏阵列最优重构方法

邵瑞凝; 杨博; 束洪春; 曾锴迪; 张浩; 陈映彤

doi:10.7500/AEPS20210821003

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基于改进蜉蝣算法的光伏阵列最优重构方法

研制与开发 | 更新时间：2025-06-16

- 基于改进蜉蝣算法的光伏阵列最优重构方法
- Optimal Reconfiguration Method for Photovoltaic Arrays Based on Improved Mayfly Algorithm
- 电力系统自动化 2022年46卷第11期页码：142-150
- 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：
  
  邵瑞凝(1997—)，女，硕士研究生，主要研究方向：光伏发电系统智能优化运行。E-mail：454919762@qq.com
  杨博(1988—)，男，通信作者，博士，教授，硕士生导师，主要研究方向：新能源发电/储能系统优化与控制、人工智能在智能电网中的应用。E-mail：yangbo_ac@outlook.com
  束洪春(1961—)，男，博士，教授，博士生导师，主要研究方向：电力系统新型继电保护与故障测距、故障录波、数字信号处理及应用。E-mail：kmshc@sina.com.cn
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金资助项目(61963020);云南省重大科技专项计划资助项目(202002AF080001)
- DOI：10.7500/AEPS20210821003
  中图分类号：
- 收稿日期：2021-08-21，
  
  修回日期：2021-11-23，
  
  网络出版日期：2022-02-21，
  
  纸质出版日期：2022-06-10
- 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

references

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