使用超扭转算法和灰狼优化器提高太阳能光伏系统的最大功率点追踪效率

摘要 本研究提出了一种用于太阳能光伏（PV）系统的新型最大功率点追踪（MPPT）方法，结合了超扭转算法（STA）和灰狼优化器（GWO）。STA-GWO-MPPT方法通过使用STA进行控制和使用GWO进行参数优化，在动态条件下提高了效率，增强了稳定性和鲁棒性。通过MATLAB/Simulink仿真和在小规模测试台上的实验验证进行性能评估。采用各种定量指标，包括上升时间、稳定时间、功率产生、效率、均方根误差（RMSE）和标准差（STD）进行评估。结果表明，所提出的方法与传统的MPPT技术相比具有显著更快的收敛速度。具体而言，所提方法的上升时间为0.0129秒，相较于模糊逻辑控制（FLC）（0.2638秒）和滑模控制的灰狼优化器（GWO-SMC）（0.0181秒）表现更佳。此外，所提方法展现出卓越的追踪效率，平均效率为99.33%，超过FLC（96.93%）和GWO-SMC（99.19%）。此外，减少了功率波动，RMSE为7.819%，STD为6.547%，相比于FLC（RMSE：13.471%，STD：4.519%）和GWO-SMC（RMSE：8.507%，STD：6.108%）。总体而言，本研究为提高太阳能光伏系统的MPPT效率提供了宝贵的见解，对于研究和实际应用均具有重要意义。