JP4541828B2 - Control method of photovoltaic power generation system - Google Patents

Control method of photovoltaic power generation system Download PDF

Info

Publication number
JP4541828B2
JP4541828B2 JP2004303840A JP2004303840A JP4541828B2 JP 4541828 B2 JP4541828 B2 JP 4541828B2 JP 2004303840 A JP2004303840 A JP 2004303840A JP 2004303840 A JP2004303840 A JP 2004303840A JP 4541828 B2 JP4541828 B2 JP 4541828B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
solar cell
gene
value
cell output
set value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2004303840A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2006119696A (en
Inventor
克樹 常次
哉三 野田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daihen Corp
Original Assignee
Daihen Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daihen Corp filed Critical Daihen Corp
Priority to JP2004303840A priority Critical patent/JP4541828B2/en
Publication of JP2006119696A publication Critical patent/JP2006119696A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4541828B2 publication Critical patent/JP4541828B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Control Of Electrical Variables (AREA)

Description

本発明は、太陽電池からの出力電力値が略最大値となるように制御する太陽光発電システムに係り、特に太陽電池のパネル面の日射量が不均一によって生じる出力電力の複数の極大値の最大電力を精度良く探索する技術に関するものである。   The present invention relates to a photovoltaic power generation system that controls so that the output power value from a solar cell becomes a substantially maximum value, and in particular, a plurality of maximum values of output power that are generated due to uneven solar radiation on the panel surface of the solar cell. The present invention relates to a technique for searching for maximum power with high accuracy.

図6は、従来技術の太陽光発電システムのブロック図である。同図において、SC1乃至SC3は太陽電池で、例えば3枚並列に接続されている。PTは太陽電池の出力電圧を検出する出力電圧検出回路、CTは太陽電池の出力電流を検出する出力電流検出回路、CCはマイクロプロセッサにより遺伝的アルゴリズム制御(GA)を行なうMPPT制御コントローラで、上記マイクロプロセッサCCに太陽電池の出力電圧値及び出力電流値を読み込むためのAD変換器が内蔵されている。INは太陽電池からの直流出力を電圧に変換するDC/ACインバータ回路(又はDC/DCインバータ回路)、ADは負荷、SPは商用の系統電源である。ここで、コントローラCCのマイクロプロセッサは、太陽電池SCの出力電圧と出力電流とを乗算することによって上記太陽電池SCからの出力電力を算出し、メモリー内にその電圧、電力値を記憶する。また、コントローラCCはパルス幅制御回路PWMを介してDC/ACインバータ回路INの出力を制御し、太陽電池SCからの出力電圧を制御することができる。   FIG. 6 is a block diagram of a conventional photovoltaic power generation system. In the figure, SC1 to SC3 are solar cells, for example, three are connected in parallel. PT is an output voltage detection circuit that detects the output voltage of the solar cell, CT is an output current detection circuit that detects the output current of the solar cell, and CC is an MPPT controller that performs genetic algorithm control (GA) by a microprocessor. The microprocessor CC incorporates an AD converter for reading the output voltage value and output current value of the solar cell. IN is a DC / AC inverter circuit (or DC / DC inverter circuit) that converts a direct current output from a solar cell into a voltage, AD is a load, and SP is a commercial power supply. Here, the microprocessor of the controller CC calculates the output power from the solar cell SC by multiplying the output voltage and output current of the solar cell SC, and stores the voltage and power value in the memory. Further, the controller CC can control the output voltage from the solar cell SC by controlling the output of the DC / AC inverter circuit IN via the pulse width control circuit PWM.

次に、遺伝的アルゴリズム制御(GA)について説明する。コントローラCCはGA制御器であり、図示省略の太陽電池出力設定値を遺伝子と見なしかつ太陽電池からの出力電力値を遺伝子の評価値として記憶し、太陽電池出力設定値の設定範囲から複数個の遺伝子を無作為又は予め定めた条件に基づき抽出して遺伝子集団を形成し、上記遺伝子を選択しかつ交叉・突然変異させて所定個数の遺伝子を生成して第2世代集団を形成し、上記の遺伝的アルゴリズム動作を繰り返しすことによって、次々と次世代の集団を形成し、上記遺伝子集団の値に基づいて最大電力値を追従する。   Next, genetic algorithm control (GA) will be described. The controller CC is a GA controller, regards a solar cell output set value (not shown) as a gene, stores an output power value from the solar cell as a gene evaluation value, and sets a plurality of values from a set range of the solar cell output set value. Genes are generated randomly or based on predetermined conditions to form a gene population, and the genes are selected and crossed and mutated to generate a predetermined number of genes to form a second generation population, By repeating the genetic algorithm operation, the next generation population is formed one after another, and the maximum power value is followed based on the value of the gene population.

図7は、従来技術の動作を説明するフローチャートである。このフローチャートと集団の遺伝子が遺伝的アルゴリズムにより収束し極大値を追従する図8とを参照しながら動作を説明する。   FIG. 7 is a flowchart for explaining the operation of the prior art. The operation will be described with reference to this flowchart and FIG. 8 in which the genes of the population converge by the genetic algorithm and follow the maximum value.

太陽電池出力設定値の設定範囲から複数個(例えば、10個)の遺伝子を無作為に又は予め定めた条件に基づき抽出する(ステップT1)。そして、カウンタiを1に設定する(ステップT2)。   A plurality of (for example, 10) genes are extracted at random or based on predetermined conditions from the set range of the solar cell output set value (step T1). Then, the counter i is set to 1 (step T2).

上記複数個の遺伝子のうち所定の遺伝子に対応する太陽電池出力設定値を第1の太陽電池出力設定値とし、上記第1の太陽電池出力設定値によってインバータを動作させて第1の太陽電池出力電圧V1を設定する(ステップT3)。上記第1の太陽電池出力設定値に応じて出力される第1の太陽電池出力電流I1を測定する(ステップT4)。コントローラCCのマイクロプロセッサは、上記第1の太陽電池出力電圧V1と第1の太陽電池出力電流I1とを乗算して第1の太陽電池出力電力W1を算出してメモリーに記憶する(ステップT5)。そして、カウンタiに1を加算する。(ステップT6)   A solar cell output set value corresponding to a predetermined gene among the plurality of genes is set as a first solar cell output set value, and an inverter is operated according to the first solar cell output set value to thereby output a first solar cell output. The voltage V1 is set (step T3). The first solar cell output current I1 output in accordance with the first solar cell output set value is measured (step T4). The microprocessor of the controller CC calculates the first solar cell output power W1 by multiplying the first solar cell output voltage V1 and the first solar cell output current I1, and stores it in the memory (step T5). . Then, 1 is added to the counter i. (Step T6)

次に、太陽電池出力設定値n個(例えば、10個)の出力電力を全て測定したかを判別して、Noの場合にはステップT3に戻り、上記残りの複数個の遺伝子のうち所定の遺伝子に対応する太陽電池出力設定値を第2の太陽電池出力設定値とし、上記第2の太陽電池出力設定値によってインバータを動作させて第2の太陽電池出力電圧V2を設定とする(ステップT3)。上記第2の太陽電池出力設定値に応じて出力される第2の太陽電池出力電流I2を測定する(ステップT4)。コントローラCCのマイクロプロセッサは、第2の太陽電池出力電圧V2と第2の太陽電池出力電流I2とを乗算して第2の太陽電池出力電力W2を算出してメモリーに記憶する(ステップT4)。続いて、カウンタiに1を加算する(ステップT6)。   Next, it is determined whether all n (for example, 10) output powers of the solar cell output set values have been measured. If No, the process returns to step T3, and a predetermined number of the remaining plurality of genes is determined. The solar cell output set value corresponding to the gene is set as the second solar cell output set value, and the inverter is operated according to the second solar cell output set value to set the second solar cell output voltage V2 (step T3). ). The second solar cell output current I2 output according to the second solar cell output set value is measured (step T4). The microprocessor of the controller CC calculates the second solar cell output power W2 by multiplying the second solar cell output voltage V2 and the second solar cell output current I2, and stores it in the memory (step T4). Subsequently, 1 is added to the counter i (step T6).

以後同様の動作を繰り返し、第nの太陽電池出力設定値に応じた第nの太陽電池出力電流Inを測定し、第nの太陽電池出力電力Wnを算出してメモリーに記憶し、図9(A)に示す第1世代の初期集団に対する評価値を決定する(ステップT7)。   Thereafter, the same operation is repeated, the n-th solar cell output current In corresponding to the n-th solar cell output set value is measured, the n-th solar cell output power Wn is calculated and stored in the memory, and FIG. An evaluation value for the first generation initial population shown in A) is determined (step T7).

次に、上記初期集団のうち、無作為に遺伝子2個を抽出して評価値(太陽電池出力電力)の大きい方を選択し上記選択を繰り返して2個の遺伝子を選択する(ステップT8)。   Next, in the initial population, two genes are randomly extracted, the one having the larger evaluation value (solar cell output power) is selected, and the above selection is repeated to select two genes (step T8).

上記選択した2個の遺伝子を2進数の文字列に変換し、予め定めた確率である任意点で交叉させて新たに2個の遺伝子を生成する(ステップT9)。   The two selected genes are converted into a binary character string and crossed at an arbitrary point having a predetermined probability to generate two new genes (step T9).

上記交叉した遺伝子に対して、予め定めた低い確率で意図的に文字列の一部を変化させて突然変異を行なう(ステップT10)。   The crossed gene is mutated by intentionally changing a part of the character string with a predetermined low probability (step T10).

上記選択と交叉との回数がn/2(例えば10/2)以下のとき、ステップT8に戻る(ステップT11)。そして、上記初期集団のうち、再度無作為に遺伝子2個を抽出して評価値(太陽電池出力電力)の大きい方を選択し、上記選択を繰り返して新たに2個の遺伝子を選択する(ステップT8)。   When the number of selections and crossovers is n / 2 (for example, 10/2) or less, the process returns to step T8 (step T11). Then, from the initial population, two genes are randomly extracted again and the one with the larger evaluation value (solar cell output power) is selected, and the above selection is repeated to newly select two genes (step) T8).

上記選択した2個の遺伝子を2進数の文字列に変換し、予め定めた確率である任意点で交叉させて新たに2個の遺伝子を生成する(ステップT9)。   The two selected genes are converted into a binary character string and crossed at an arbitrary point having a predetermined probability to generate two new genes (step T9).

上記交叉した遺伝子に対して、予め定めた低い確率で意図的に文字列の一部を変化させて突然変異を行なう(ステップT10)。   The crossed gene is mutated by intentionally changing a part of the character string with a predetermined low probability (step T10).

上記選択、交叉及び突然変異の回数がn/2(例えば10/2)のとき、ステップ12に進み、上記生成された遺伝子によって、図8(B)に示す第2世代集団を形成する。   When the number of selections, crossovers, and mutations is n / 2 (for example, 10/2), the process proceeds to step 12, and a second generation population shown in FIG. 8B is formed by the generated genes.

以後、上記の動作を繰り返すことによって次々と遺伝子集団の世代を新しくして、図8(C)に第n世代の集団が形成され、この第n世代集団の遺伝子は極大値近傍に収束されている。   Thereafter, the generation of the gene population is renewed one after another by repeating the above operation, and the nth generation population is formed in FIG. 8C. The genes of the nth generation population are converged to the vicinity of the maximum value. Yes.

上述の遺伝的アルゴリズムを用いて複数の極大値を追従すると、最大電力でない小さい山の極大値を回避し、大きい山の極大値の追従が可能となる。上述の技術を開示した遺伝的アルゴリズム制御の先行文献として、例えば、特許文献1がある。   When a plurality of maximum values are tracked using the genetic algorithm described above, it is possible to avoid the maximum value of a small mountain that is not the maximum power and to follow the maximum value of a large mountain. For example, Patent Document 1 is a prior document of genetic algorithm control disclosing the above-described technique.

特願2004−240257号公報Japanese Patent Application No. 2004-240257

従来技術の遺伝的アルゴリズムでは、太陽電池のパネルの一部に雲がかかり影を生じて日射状態が変化し太陽電池の出力電力に複数の極大値が発生しても、上記遺伝的アルゴリズムによって上記複数の極大値の最大電力の追従が可能となる。   In the genetic algorithm of the prior art, even if a part of the solar cell panel is clouded and shaded, the solar radiation state changes, and multiple maximum values occur in the output power of the solar cell, It is possible to follow the maximum power of a plurality of maximum values.

しかし、太陽電池のパネルの一部に雲がかかり影を発生する大きな変動は、日に数回程度である。しかし、太陽の移動による日射量の変動又は環境温度の変動は常時生じる。上記太陽電池に影が発生すると出力電力の複数の極大値(山の形状)は変動するが、変動回数が少ないので、遺伝子アルゴリズムの突然変異の確率を最適な値に設定することにより、上記極大値の形状変化に応じて常に最新の最大電力の追従が可能であるが太陽の移動による日射量の変動によって生じる比較的小さな出力変動又は環境温度の変動によって生じる比較的小さな出力変動は常時発生し、また出力変動の速度も比較的早いために、上記追従速度が比較的遅い遺伝的アルゴリズムでは充分追従しきれない。   However, a large fluctuation in which a cloud is formed on a part of the panel of the solar cell to generate a shadow is several times a day. However, fluctuations in solar radiation or environmental temperature due to the movement of the sun always occur. When a shadow occurs in the solar cell, the maximum value (peak shape) of the output power fluctuates. However, since the number of fluctuations is small, the maximum value can be obtained by setting the mutation probability of the genetic algorithm to the optimum value. The latest maximum power can always be tracked according to the shape change of the value, but relatively small output fluctuations caused by fluctuations in solar radiation due to movement of the sun or relatively small output fluctuations caused by fluctuations in environmental temperature always occur. Also, since the speed of output fluctuation is relatively fast, the genetic algorithm with the relatively slow follow-up speed cannot sufficiently follow up.

また、上記追従速度を改善させるために、上記突然変異の確率を高くして追従速度を早くすることが考えられるが、上記突然変異の確率を高くすると太陽電池出力設定値の変動回数が増加するために、インバータ装置の出力電力の変動も大きくなってしまう。   In order to improve the follow-up speed, it is conceivable to increase the probability of mutation to increase the follow-up speed. However, increasing the mutation probability increases the number of times the solar cell output set value fluctuates. For this reason, the fluctuation of the output power of the inverter device also becomes large.

そこで、本発明は、上記課題を解決することができる太陽光発電システムの制御方法を提供することにある。   Then, this invention is providing the control method of the solar power generation system which can solve the said subject.

上述した課題を解決するために、第1の発明は、太陽電池からの出力電圧又は出力電流が予め定めた太陽電池出力設定値と略等しくなるようにインバータを制御し、日射状態の変化に追従して太陽電池からの出力電力値が略最大値になるように上記太陽電池出力設定値を適正値に制御する太陽光発電システムの制御方法であって、上記太陽電池出力設定値を遺伝子と見なしかつ太陽電池からの出力電力値を遺伝子の評価値とする遺伝的アルゴリズムに基づくGA制御器を具備し、上記太陽電池出力設定値の設定範囲から複数個の遺伝子を無作為又は予め定めた条件に基づいて抽出して第1世代の初期集団を形成し、この初期集団の各遺伝子に対応する各太陽電池出力設定値によって上記インバータを順次動作させると共に動作中の太陽電池からの出力電力値を各遺伝子の評価値として記憶し、続いて、上記初期集団の各遺伝子を上記GA制御器に入力し各遺伝子の評価値によって選択しかつ交叉・突然変異させて所定個数の遺伝子を出力して第2世代集団を形成し、続いて、上記第2世代集団の各遺伝子に対応する各太陽電池出力設定値によって上記インバータを順次動作させると共に動作中の太陽電池からの出力電力値を各遺伝子の評価値として記憶し、続いて、上記第2世代集団の各遺伝子を上記GA制御器に入力し各遺伝子の評価値によって選択しかつ交叉・突然変異させて所定個数の遺伝子を出力して第3世代集団を形成し、以後、上記動作を繰り返すことによって次々と遺伝子集団の世代を新しくし第n世代集団を形成する遺伝的アルゴリズム工程によって太陽電池からの出力電力値が略最大値となるように制御する太陽光発電システムの制御方法において、上記n世代集団の各遺伝子を上記GA制御器に入力する前に、上記n世代集団の中で評価値が最も大きい遺伝子を選択し、上記選択した遺伝子に対応した太陽電池出力設定値を基準太陽電池出力設定値とし、上記基準太陽電池出力設定値、上記基準太陽電池出力設定値より所定量大きい値及び所定量小さい値の3つの太陽電池出力設定値を生成し、上記各太陽電池出力設定値によって上記インバータを順次動作させて各出力電力値の相互の大小を比較し、上記最大の出力電力値となる太陽電池出力設定値を選択し、続いて、上記太陽電池出力設定値を次の基準太陽電池出力設定値とし、上記基準太陽電池出力設定値に基づいて3つの太陽電池出力設定値を生成し、上記動作を繰り返すことにより次々と基準太陽電池出力設定値を新しくし、上記新しくなった基準太陽電池出力設定値が所定回数連続して同じ値になったとき、又は上記繰り返し回数が予め定めた基準回数になったときの上記基準太陽電池出力設定値に対応する遺伝子を上記n世代集団の中で評価値が最も大きい遺伝子と交換する山登り処理工程を追加したことを特徴とする太陽光発電システムの制御方法である。   In order to solve the above-described problem, the first invention controls the inverter so that the output voltage or output current from the solar cell is substantially equal to a predetermined solar cell output set value, and follows the change in the solar radiation state. And controlling the solar cell output set value to an appropriate value so that the output power value from the solar cell becomes a substantially maximum value, wherein the solar cell output set value is regarded as a gene. And a GA controller based on a genetic algorithm using the output power value from the solar cell as an evaluation value of the gene, and a plurality of genes are set randomly or in a predetermined condition from the set range of the solar cell output set value. Based on the extraction, a first generation initial population is formed, and the inverter is sequentially operated according to each solar cell output set value corresponding to each gene of the initial population, and the active solar cell is operated. Is stored as an evaluation value of each gene, and then each gene of the initial population is input to the GA controller, selected according to the evaluation value of each gene, and crossed and mutated to give a predetermined number of genes To generate a second generation population, and then sequentially operate the inverter according to each solar cell output set value corresponding to each gene of the second generation population and output power value from the operating solar cell Is stored as an evaluation value of each gene, and then each gene of the second generation population is input to the GA controller, selected according to the evaluation value of each gene, and crossover / mutated to output a predetermined number of genes Then, a third generation population is formed, and thereafter, by repeating the above operation, the generation of the gene population is renewed one after another by a genetic algorithm process for forming the nth generation population. In the control method of the photovoltaic power generation system that controls the output power value to be substantially the maximum value, before each gene of the n generation population is input to the GA controller, an evaluation value is determined in the n generation population. The largest gene is selected, and the solar cell output set value corresponding to the selected gene is set as the reference solar cell output set value, and the reference solar cell output set value and a value larger by a predetermined amount than the reference solar cell output set value Three solar cell output set values having a small fixed value are generated, the inverters are sequentially operated according to the respective solar cell output set values, and the magnitudes of the respective output power values are compared, and the maximum output power value is obtained. A solar cell output set value is selected, and then the solar cell output set value is set as the next reference solar cell output set value, and three solar cell output set values are set based on the reference solar cell output set value. The reference solar cell output set value is updated one after another by repeating the above operation, and when the new reference solar cell output set value becomes the same value continuously for a predetermined number of times, or the above-mentioned repeat count is preset. Sunlight characterized by adding a hill-climbing process for exchanging a gene corresponding to the reference solar cell output set value when a predetermined reference number of times is reached with a gene having the largest evaluation value in the n generation population It is a control method of a power generation system.

第2の発明は、上記n+1世代集団の各遺伝子に対応する各太陽電池出力設定値によって上記インバータを動作させる前に、上記n+1世代集団の遺伝子を無作為に1個抽出し、上記n世代の山登り処理工程によって生成された遺伝子と入れ換える又は追加することを特徴とする請求項1記載の太陽光発電システムの制御方法である。   According to a second aspect of the present invention, before operating the inverter with each solar cell output setting value corresponding to each gene of the n + 1 generation population, one gene of the n + 1 generation population is randomly extracted, The method for controlling a photovoltaic power generation system according to claim 1, wherein the gene is replaced with or added to a gene generated by a hill climbing process.

第3の発明は、上記山登り処理工程を上記n世代集団が予め定めた間隔ごとの世代集団になったときに行なうことを特徴とする請求項1記載の太陽光発電システムの制御方法である。   According to a third aspect of the present invention, there is provided the solar power generation system control method according to claim 1, wherein the hill climbing process is performed when the n generation group becomes a generation group for each predetermined interval.

第1の発明によれば、太陽の移動による日射量の変動又は環境温度の変動によって生じる図5(A)に示す、比較的小さな出力電力変動に対して、図5(B)に示す太陽電池出力設定値が設定され、インバータを順次動作させて一番大きい出力電力値を検出し、上記検出した出力電力値を基準値として処理速度の速い山登り処理によって出力電力値の最大値近傍を追従する。続いて、上記最大値近傍の値を用いて遺伝的アルゴリズム処理を行ない、図5(C)に示す各遺伝子を収束して最大電力値を追従すると、山登り処理の追従の速さと遺伝的アルゴリズム処理の最大電力値を追従の精度の良さとの相乗効果によって、上記日射量の変動又は環境温度の変動によって生じる比較的変動速度の速い出力電力変動に対して充分追従が可能となる。   According to the first invention, the solar cell shown in FIG. 5 (B) with respect to the relatively small output power fluctuation shown in FIG. 5 (A) caused by fluctuations in solar radiation amount due to movement of the sun or fluctuations in environmental temperature. The output set value is set, the inverter is operated sequentially to detect the largest output power value, and the vicinity of the maximum value of the output power value is followed by hill climbing processing with a high processing speed using the detected output power value as a reference value. . Subsequently, genetic algorithm processing is performed using a value in the vicinity of the maximum value, and each gene shown in FIG. 5C is converged to follow the maximum power value. As a result of a synergistic effect with the accuracy of following the maximum power value, it is possible to sufficiently follow the output power fluctuation with a relatively fast fluctuation speed caused by the fluctuation of the solar radiation amount or the fluctuation of the environmental temperature.

第2の発明によれば、上記遺伝的アルゴリズム処理によって形成された上記n+1世代集団の遺伝子を1個無作為に抽出し、上記n世代の山登り処理工程によって抽出されたエリート遺伝子と交換して、新たな遺伝子集団を生成すると上記交換したエリート遺伝子の作用により、最大電力の追従精度の改善が期待できる。   According to the second invention, one gene of the n + 1 generation population formed by the genetic algorithm processing is randomly extracted and exchanged with the elite gene extracted by the n generation hill climbing processing step, When a new gene population is generated, improvement of the maximum power tracking accuracy can be expected due to the action of the exchanged elite gene.

第3の発明によれば、上記山登り処理工程による最大出力電力値の追従回数を少なくすることにより、太陽電池出力設定値の変動回数が大幅に減少するので、上記第1の発明のインバータ装置の出力電力変動よりも変動率が小さくなる。   According to the third invention, the number of fluctuations of the solar cell output set value is greatly reduced by reducing the number of follow-ups of the maximum output power value by the hill-climbing process, so the inverter device of the first invention The fluctuation rate is smaller than the output power fluctuation.

[実施の形態1]
図1は、本発明の実施の形態に係る太陽光発電システムのブロック図である。同図において、図6に示す従来技術の太陽光発電システムのブロック図と同一符号は、同一動作を行なうので説明は省略し符号が相違する構成について説明する。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a block diagram of a photovoltaic power generation system according to an embodiment of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in the block diagram of the conventional solar power generation system shown in FIG.

図1に示す、太陽光発電システムのブロック図において、コントローラCCは、遺伝的アルゴリズム制御(GA)と山登り制御(HC)とを行なうコントローラであってマイクロプロセッサである。ここで、コントローラCCのマイクロプロセッサは、太陽電池SCの出力電圧と出力電流とを乗算することによって太陽電池SCの出力電力を算出し、メモリー内にその出力電圧、出力電力値を記憶する。また、コントローラCCはパルス幅制御回路PWMを介してDC/ACインバータINの出力を制御して、太陽電池SCからの出力電圧を制御する。   In the block diagram of the photovoltaic power generation system shown in FIG. 1, a controller CC is a controller that performs genetic algorithm control (GA) and hill climbing control (HC), and is a microprocessor. Here, the microprocessor of the controller CC calculates the output power of the solar cell SC by multiplying the output voltage and the output current of the solar cell SC, and stores the output voltage and the output power value in the memory. In addition, the controller CC controls the output voltage from the solar cell SC by controlling the output of the DC / AC inverter IN via the pulse width control circuit PWM.

次に、コントローラCCの遺伝的アルゴリズム制御(GA)と山登り制御(HC)とを組み合わせたGA・HCアルゴリズムについて説明する。まず、図示省略の太陽電池出力設定値を遺伝子と見なしかつ太陽電池からの出力電力値を遺伝子の評価値として記憶し、太陽電池出力設定値の設定範囲から複数個の遺伝子を無作為に抽出して第n世代集団を形成する。次に、第n世代集団の中で評価値が最も大きい遺伝子に対応した太陽電池出力設定値を選択して山登り処理工程に進む。上記選択した設定値を第1の基準太陽電池出力設定値としインバータを動作させると共に動作中の太陽電池からの出力電力値を算出して記憶し、次に、上記第1の基準太陽電池出力設定値より所定量大きい第2の太陽電池出力設定値を生成すると共に出力電力値を算出して記憶し、続いて、上記第1の基準太陽電池出力設定値より所定量小さい第3の太陽電池出力設定値を生成すると共に出力電力値を算出して記憶し、上記記憶した各出力電力値の大小を比較して一番大きい出力電力値に対応した太陽電池出力設定値を選択し、続いて、上記太陽電池出力設定値を次の基準太陽電池出力設定値として設定し、以後上記の山登り処理の動作を繰り返すことによって、太陽電池からの出力電力値がもっとも大きくなる基準太陽電池出力設定値を求める。次に、上記求めた基準太陽電池出力電力値に対応とする遺伝子と上記第n世代集団の中で評価値が最も大きい遺伝子とを交換し、上記交換した第n世代集団の遺伝子の評価値によって遺伝的アルゴリズム処理を行ない選択しかつ交叉・突然変異させて所定個数の遺伝子を生成して新たな集団を形成し、上記の動作を繰り返すことによって次々と遺伝子集団の世代を新しくして最大電力値の追従を行なう。   Next, the GA / HC algorithm combining the genetic algorithm control (GA) and the hill climbing control (HC) of the controller CC will be described. First, the solar cell output set value (not shown) is regarded as a gene, the output power value from the solar cell is stored as a gene evaluation value, and a plurality of genes are randomly extracted from the set range of the solar cell output set value. To form the nth generation population. Next, the solar cell output set value corresponding to the gene having the largest evaluation value in the nth generation group is selected, and the process proceeds to the hill climbing process. The inverter is operated with the selected set value as the first reference solar cell output set value, and the output power value from the operating solar cell is calculated and stored, and then the first reference solar cell output setting is performed. A second solar cell output set value that is larger than the value by a predetermined amount is generated and an output power value is calculated and stored, and then a third solar cell output that is smaller than the first reference solar cell output set value by a predetermined amount. Generate a set value and calculate and store an output power value, compare the magnitude of each of the stored output power values, select a solar cell output set value corresponding to the largest output power value, The above solar cell output set value is set as the next reference solar cell output set value, and thereafter the above-described hill-climbing operation is repeated to obtain the reference solar cell output set value at which the output power value from the solar cell becomes the largest. That. Next, the gene corresponding to the obtained reference solar cell output power value is exchanged with the gene having the largest evaluation value in the nth generation population, and the gene evaluation value of the exchanged nth generation population is used. Performing genetic algorithm processing, selecting, crossing and mutating to generate a predetermined number of genes to form a new population, and repeating the above operation to update the generation of the gene population one after another and maximize the power value Follow.

図2は、本発明の実施の形態1の動作を説明するフローチャートである。このフローチャートと図4の極大値を追従する図とを参照しながら動作を説明する。   FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of the first embodiment of the present invention. The operation will be described with reference to this flowchart and the figure following the maximum value in FIG.

太陽電池出力設定値の設定範囲からn個(例えば、10個)の遺伝子を無作為に抽出する(ステップT1)。そして、カウンタiに1を加算する(ステップT2)。   From the set range of the solar cell output set value, n (for example, 10) genes are randomly extracted (step T1). Then, 1 is added to the counter i (step T2).

上記n個の遺伝子のうち、所定の遺伝子に対応する太陽電池出力設定値を第1の太陽電池出力設定値とし、上記第1の太陽電池出力設定値によってインバータを動作させて第1の太陽電池出力電圧V1を測定する(ステップT3)。上記第1の太陽電池出力設定値に応じて出力される第1の太陽電池出力電流I1を測定する(ステップT4)。コントローラCCのマイクロプロセッサは、上記第1の太陽電池出力電圧V1と第1の太陽電池出力電流I1とを乗算して第1の太陽電池出力電力W1を算出してメモリーに記憶する(ステップT5)。そして、カウンタiに1を加算する。(ステップT6)。   Among the n genes, a solar cell output set value corresponding to a predetermined gene is set as a first solar cell output set value, and an inverter is operated according to the first solar cell output set value, thereby the first solar cell. The output voltage V1 is measured (step T3). The first solar cell output current I1 output in accordance with the first solar cell output set value is measured (step T4). The microprocessor of the controller CC calculates the first solar cell output power W1 by multiplying the first solar cell output voltage V1 and the first solar cell output current I1, and stores it in the memory (step T5). . Then, 1 is added to the counter i. (Step T6).

次に、太陽電池出力設定値n個(例えば、10個)の出力電力を全て測定したかを判別して、Noの場合にはステップT3に戻り、上記残りのn−1個の遺伝子のうち所定の遺伝子に対応する太陽電池出力設定値を第2の太陽電池出力設定値とし、上記第2の太陽電池出力設定値によってインバータを動作させて第2の太陽電池出力電圧V2を測定する(ステップT3)。上記第2の第太陽電池出力設定値に応じて出力される第2の太陽電池出力電流I2を測定する(ステップT4)。コントローラCCのマイクロプロセッサは、第2の太陽電池出力電圧V2と第2の太陽電池出力電流I2とを乗算して第2の太陽電池出力電力W2を算出してメモリーに記憶する(ステップT4)。続いて、カウンタiに1を加算する(ステップT6)。   Next, it is determined whether all n (for example, 10) output power values of the solar cell output have been measured. If No, the process returns to step T3, and among the remaining n-1 genes. The solar cell output set value corresponding to the predetermined gene is set as the second solar cell output set value, and the inverter is operated according to the second solar cell output set value to measure the second solar cell output voltage V2 (step) T3). The second solar cell output current I2 output according to the second solar cell output set value is measured (step T4). The microprocessor of the controller CC calculates the second solar cell output power W2 by multiplying the second solar cell output voltage V2 and the second solar cell output current I2, and stores it in the memory (step T4). Subsequently, 1 is added to the counter i (step T6).

以後同様の動作を繰り返し、太陽電池出力設定値n個(例えば、10個)の出力電力を全て測定したときに、上記記憶したn個の太陽電池出力電力値に基づいて図4(A)に示す第1世代の初期集団を形成する。(ステップT7)。   Thereafter, the same operation is repeated, and when all n (for example, 10) output power values of the solar cell output are measured, the result shown in FIG. Form an initial population of the first generation shown. (Step T7).

上記記憶した太陽電池出力電力値のうち、最大値に対応した遺伝子を選択してステップT15にジャンプする(ステップT8)。上記選択した遺伝子に対応した太陽電池出力設定値を第1の基準太陽電池出力設定値として設定する(ステップT15)。   Among the stored solar cell output power values, the gene corresponding to the maximum value is selected and the process jumps to Step T15 (Step T8). The solar cell output set value corresponding to the selected gene is set as the first reference solar cell output set value (step T15).

上記第1の基準太陽電池出力設定値に応じてインバータを動作させて、図4(B)に示す、第1の基準太陽電池出力電圧V1を測定する(ステップT16)。上記第1の基準太陽電池出力設定値に応じて出力される第1の基準太陽電池出力電流I1を測定する(ステップT17)。コントローラCCのマイクロプロセッサは、上記第1の基準太陽電池出力電圧V1と第1の基準太陽電池出力電流I1とを乗算して第1の基準太陽電池出力電力W1を算出し、メモリーに上記第1の基準太陽電池出力電圧V1と第1の基準太陽電池出力電力W1との値を記憶する(ステップT18)。   The inverter is operated in accordance with the first reference solar cell output set value, and the first reference solar cell output voltage V1 shown in FIG. 4B is measured (step T16). The first reference solar cell output current I1 output in accordance with the first reference solar cell output set value is measured (step T17). The microprocessor of the controller CC calculates the first reference solar cell output power W1 by multiplying the first reference solar cell output voltage V1 and the first reference solar cell output current I1, and stores the first reference solar cell output power W1 in the memory. The reference solar cell output voltage V1 and the first reference solar cell output power W1 are stored (step T18).

次に、第1の基準太陽電池出力設定値より所定量大きい第2の太陽電池出力設定値を設定してインバータを動作させると、図4(B)に示す、第1の基準太陽電池出力電圧V1は第2の太陽電池出力電圧V2となる(ステップT19)。   Next, when a second solar cell output set value that is a predetermined amount larger than the first reference solar cell output set value is set and the inverter is operated, the first reference solar cell output voltage shown in FIG. V1 becomes the second solar cell output voltage V2 (step T19).

上記第2の太陽電池出力設定値に応じて出力される第2の太陽電池出力電圧V2及び第2の太陽電池出力電流I2を測定する(ステップT20)。コントローラCCのマイクロプロセッサは、上記第2の太陽電池出力電圧V2と第2の太陽電池出力電流I2とを乗算して第2の太陽電池出力電力W2を算出し、メモリーに上記第2の太陽電池出力電圧V2と第2の太陽電池出力電力W2との値を記憶する(ステップT21)。   The second solar cell output voltage V2 and the second solar cell output current I2 output in accordance with the second solar cell output set value are measured (step T20). The microprocessor of the controller CC calculates the second solar cell output power W2 by multiplying the second solar cell output voltage V2 and the second solar cell output current I2, and stores the second solar cell in the memory. The values of the output voltage V2 and the second solar cell output power W2 are stored (step T21).

続いて、第1の基準太陽電池出力設定値より所定量小さい第3の太陽電池出力設定値を設定してインバータを動作させると、図4(B)に示す第1の基準太陽電池出力電圧V1は第3の太陽電池出力電圧V3となる(ステップT22)。   Subsequently, when a third solar cell output set value that is a predetermined amount smaller than the first reference solar cell output set value is set and the inverter is operated, the first reference solar cell output voltage V1 shown in FIG. Becomes the third solar cell output voltage V3 (step T22).

上記第3の太陽電池出力設定値に応じて出力される第3の太陽電池出力電圧V3及び第3の太陽電池出力電流I3を測定する(ステップT23)。コントローラCCのマイクロプロセッサは、上記第3の太陽電池出力電圧V3と第3の太陽電池出力電流I3とを乗算して第3の太陽電池出力電力W3を算出し、メモリーに上記第3の太陽電池出力電圧V3と第3の太陽電池出力電力W3との値を記憶する(ステップT24)。   The third solar cell output voltage V3 and the third solar cell output current I3 output in accordance with the third solar cell output set value are measured (step T23). The microprocessor of the controller CC calculates the third solar cell output power W3 by multiplying the third solar cell output voltage V3 and the third solar cell output current I3, and stores the third solar cell in the memory. The values of the output voltage V3 and the third solar cell output power W3 are stored (step T24).

上記より記憶された、図4(B)に示す第1の基準太陽電池出力電圧V1、第2の太陽電池出力電圧V2、第3の太陽電池出力電圧V3に(V3<V1<V2)における出力電力値W1、W2、W3の相互の大小を比較して一番大きい出力電力値に応じた太陽電池出力設定値を選択して次の基準太陽電池出力設定値とする(ステップT25)。   The first reference solar cell output voltage V1, the second solar cell output voltage V2, and the third solar cell output voltage V3 shown in FIG. 4B stored as described above are output at (V3 <V1 <V2). The power values W1, W2, and W3 are compared with each other, the solar cell output set value corresponding to the largest output power value is selected, and set as the next reference solar cell output set value (step T25).

上記基準太陽電池出力設定値が所定回数連続して同じ値であるか、又は、ステップT16からステップT25の動作を繰り返し予め定めた基準回数行なったかを判別し、Noの場合は、ステップT16に戻る。続いて、ステップT16からステップT25の動作を繰り返して求めた上記基準太陽電池出力設定値が所定回数連続して同じ値であるか又は予め定めた基準回数になったかを判別し、Yesの場合、ステップT9に進む(ステップT67)。   It is determined whether the reference solar cell output set value is the same value continuously for a predetermined number of times, or whether the reference number of times is repeated a predetermined number of times by repeating the operation from step T16. If NO, the process returns to step T16. . Subsequently, it is determined whether the reference solar cell output setting value obtained by repeating the operation from step T16 to step T25 is the same value continuously for a predetermined number of times or a predetermined reference number, and if Yes, Proceed to step T9 (step T67).

上記山登り処理から遺伝的アルゴリズム処理に戻り、まず、上記山登り処理によって選択された上記基準太陽電池出力設定値に応じた遺伝子と上記初期集団の中で評価値が最も大きい遺伝子とを交換して、n個の新たな遺伝子集団を生成する(ステップT9)。   Returning to the genetic algorithm process from the hill-climbing process, first, the gene according to the reference solar cell output setting value selected by the hill-climbing process and the gene having the largest evaluation value in the initial population, n new gene populations are generated (step T9).

次に、上記n個の新たな遺伝子集団をGA制御器に入力し、上記n個の遺伝子のうち、無作為に遺伝子2個を抽出して評価値である太陽電池出力電力値の大きい方を選択し上記選択を繰り返して2個の遺伝子を選択する(ステップT10)。   Next, the n new gene populations are input to the GA controller, and two genes out of the n genes are randomly extracted and the solar cell output power value that is the evaluation value is larger. Select and repeat the above selection to select two genes (step T10).

上記選択した2個の遺伝子を2進数の文字列に変換し、予め定めた確率である任意点で交叉させて新たに2個の遺伝子を生成する(ステップT11)。   The two selected genes are converted into a binary character string and crossed at an arbitrary point having a predetermined probability to generate two new genes (step T11).

上記交叉した遺伝子に対して、予め定めた低い確率で意図的に文字列の一部を変化させて突然変異を行なう(ステップT12)。   The crossed gene is mutated by intentionally changing a part of the character string with a predetermined low probability (step T12).

上記選択と交叉との回数がn/2(例えば10/2)以下のとき、ステップT10に戻る(ステップT13)。上記選択と交叉との回数がn/2(例えば10/2)のときは、ステップ14に進み、図4(C)に示す第2世代集団を形成する(ステップT14)。   When the number of selections and crossovers is n / 2 (for example, 10/2) or less, the process returns to step T10 (step T13). When the number of times of selection and crossover is n / 2 (for example, 10/2), the process proceeds to step 14 to form the second generation group shown in FIG. 4C (step T14).

続いて、ステップT2に戻り、上述のステップT3からステップT7の動作を繰り返して、第2世代集団の各遺伝子に対応する各太陽電池出力設定値によって上記インバータを順次動作させると共に動作中の太陽電池からの出力電力値を各遺伝子の評価値として記憶し、ステップT8において、上記記憶した太陽電池出力電力のうち、最大値に対応した遺伝子を選択してステップT15にジャンプする(ステップT8)。上記選択した遺伝子に対応した太陽電池出力設定値を第1の基準太陽電池出力設定値として設定する(ステップT15)。以後、上述と同様の山登り処理と遺伝的アルゴリズム処理とを繰り返すことによって次々と遺伝子集団の世代を新しくして、図4(D)に示す、第n世代集団を形成し太陽電池からの出力電力値が略最大値となるように制御する。   Subsequently, returning to step T2, the operation from step T3 to step T7 described above is repeated, and the inverter is sequentially operated according to each solar cell output set value corresponding to each gene of the second generation population, and the solar cell in operation Is stored as an evaluation value for each gene. In step T8, the gene corresponding to the maximum value is selected from the stored solar cell output powers, and the process jumps to step T15 (step T8). The solar cell output set value corresponding to the selected gene is set as the first reference solar cell output set value (step T15). Thereafter, by repeating the same hill climbing process and genetic algorithm process as described above, the generation of the gene population is renewed one after another to form the nth generation population shown in FIG. 4 (D), and the output power from the solar cell The value is controlled so as to be approximately the maximum value.

上述の遺伝的アルゴリズム制御(GA)と山登り制御(HC)とを組み合わせたGA・HCアルゴリズムを用いると山登り処理の追従の速さと遺伝的アルゴリズム処理の追従精度の良さとを持ち合わせた制御が可能となる。   Using the GA / HC algorithm that combines the genetic algorithm control (GA) and hill climbing control (HC) described above, it is possible to perform control that combines the speed of hill-climbing processing with good tracking accuracy of genetic algorithm processing. Become.

[実施の形態2]
図3に示すフローチャートを用いて、実施の形態2の動作を説明する。同図において、図2に示す本発明の実施の形態1のフローチャートと同一符号は、同一動作を行なうので説明は省略して相違する動作について説明する。また、本発明と実施の形態2との相違点は、図3に示すフローチャートのステップT14のみである。
[Embodiment 2]
The operation of the second embodiment will be described using the flowchart shown in FIG. In this figure, the same reference numerals as those in the flowchart of the first embodiment of the present invention shown in FIG. Further, the only difference between the present invention and the second embodiment is step T14 in the flowchart shown in FIG.

ステップT26で山登り処理から遺伝的アルゴリズム処理に戻り、まず、上記山登り処理によって設定された上記基準太陽電池出力電力値に応じた遺伝子と上記初期集団の中で評価値が最も大きい遺伝子とを交換して、n個の遺伝子集団を生成する(ステップT9)。   In step T26, the process returns from the hill-climbing process to the genetic algorithm process. First, the gene corresponding to the reference solar cell output power value set by the hill-climbing process is replaced with the gene having the largest evaluation value in the initial population. N gene populations are generated (step T9).

次に、上記n個の新たな遺伝子集団をGA制御器に入力し、上記n個の遺伝子のうち、無作為に遺伝子2個を抽出して評価値である太陽電池出力電力値の大きい方を選択し上記選択を繰り返して2個の遺伝子を選択する(ステップT10)。   Next, the n new gene populations are input to the GA controller, and two genes out of the n genes are randomly extracted and the solar cell output power value that is the evaluation value is larger. Select and repeat the above selection to select two genes (step T10).

上記選択した2個の遺伝子を2進数の文字列に変換し、予め定めた確率である任意点で交叉させて新たに2個の遺伝子を生成する(ステップT11)。   The two selected genes are converted into a binary character string and crossed at an arbitrary point having a predetermined probability to generate two new genes (step T11).

上記交叉した遺伝子に対して、予め定めた低い確率で意図的に文字列の一部を変化させて突然変異を行なう(ステップT12)。   The crossed gene is mutated by intentionally changing a part of the character string with a predetermined low probability (step T12).

上記選択と交叉との回数がn/2(例えば10/2)以下のとき、ステップT10に戻る(ステップT13)。上記選択と交叉との回数がn/2(例えば10/2)のときは、ステップ14に進む(ステップT13)。   When the number of selections and crossovers is n / 2 (for example, 10/2) or less, the process returns to step T10 (step T13). When the number of selections and crossovers is n / 2 (for example, 10/2), the process proceeds to step 14 (step T13).

続いて、上記遺伝的アルゴリズム処理により形成されたn+1世代集団の遺伝子を1個無作為に抽出し、上記n世代の山登り処理によって生成された遺伝子と入れ換える又は追加して、n+1世代集団を生成して、ステップT2に戻り、上述の実施の形態1と同一動作を行なう(ステップ14)。   Subsequently, one gene of the n + 1 generation population formed by the genetic algorithm processing is randomly extracted and replaced or added with the gene generated by the n generation hill climbing processing to generate an n + 1 generation population. Then, returning to step T2, the same operation as in the first embodiment is performed (step 14).

[実施の形態3]
図3に示すフローチャートを用いて、実施の形態3の動作を説明する。同図において、図2に示す本発明の実施の形態1のフローチャートと同一符号は、同一動作を行なうので説明は省略して相違する動作について説明する。また、本発明と実施の形態3との相違点は図2のフローチャートのステップT8のみである。
[Embodiment 3]
The operation of the third embodiment will be described using the flowchart shown in FIG. In this figure, the same reference numerals as those in the flowchart of the first embodiment of the present invention shown in FIG. Further, the difference between the present invention and the third embodiment is only step T8 in the flowchart of FIG.

ステップT7において、太陽電池出力設定値n個(例えば、10個)の出力電力を全て測定したときに、上記記憶したn個の太陽電池出力電力値に基づいて図4(A)に示す第1世代の初期集団を形成する(ステップT7)。   In step T7, when all n (for example, 10) output power values of the solar cell output values are measured, the first solar cell output power value shown in FIG. An initial population of generations is formed (step T7).

遺伝的アルゴリズム工程回数をカウントして、上記遺伝的アルゴリズム工程回数が予め定めた定間隔の所定回数になると、ステップT7で記憶した太陽電池出力電力値のうち最大値を選択してステップT15にジャンプして、山登り処理を行なう。また、上記遺伝的アルゴリズム工程回数が予め定めた間隔の所定回数以外のときは、ステップT9に進む。続いて、決定したn個の遺伝子集団をGA制御器に入力して遺伝的アルゴリズム処理を行なう。(ステップT9)。   When the number of genetic algorithm processes is counted and the number of genetic algorithm processes reaches a predetermined number of predetermined intervals, the maximum value is selected from the solar cell output power values stored in step T7, and the process jumps to step T15. Then, the mountain climbing process is performed. If the number of genetic algorithm steps is not a predetermined number of predetermined intervals, the process proceeds to step T9. Subsequently, the determined n gene groups are input to the GA controller to perform genetic algorithm processing. (Step T9).

本発明の実施形態に係る太陽光発電システムのブロック図である。1 is a block diagram of a photovoltaic power generation system according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態1の動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the operation | movement of Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2、3の動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining operation | movement of Embodiment 2, 3 of this invention. 実施の形態1により極大値を追従する図である。FIG. 4 is a diagram for tracking a maximum value according to the first embodiment. 実施の形態2により極大値を追従する図である。FIG. 10 is a diagram for tracking a maximum value according to the second embodiment. 従来技術の太陽光発電システムのブロック図である。It is a block diagram of the solar power generation system of a prior art. 従来技術の動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining operation | movement of a prior art. 従来技術により極大値を追従する図である。It is a figure which tracks maximum value by a prior art.

符号の説明Explanation of symbols

AD 負荷
CC コントローラ
CT 電流検出回路
IN インバータ回路
PT 電圧検出回路
PWM パルス幅制御回路
SP 系統電源
SC1 太陽電池
SC2 太陽電池
SC3 太陽電池
AD load CC controller CT current detection circuit IN inverter circuit PT voltage detection circuit PWM pulse width control circuit SP system power supply SC1 solar cell SC2 solar cell SC3 solar cell

Claims (3)

太陽電池からの出力電圧又は出力電流が予め定めた太陽電池出力設定値と略等しくなるようにインバータを制御し、日射状態の変化に追従して太陽電池からの出力電力値が略最大値になるように前記太陽電池出力設定値を適正値に制御する太陽光発電システムの制御方法であって、前記太陽電池出力設定値を遺伝子と見なしかつ太陽電池からの出力電力値を遺伝子の評価値とする遺伝的アルゴリズムに基づくGA制御器を具備し、前記太陽電池出力設定値の設定範囲から複数個の遺伝子を無作為又は予め定めた条件に基づいて抽出して第1世代の初期集団を形成し、この初期集団の各遺伝子に対応する各太陽電池出力設定値によって前記インバータを順次動作させると共に動作中の太陽電池からの出力電力値を各遺伝子の評価値として記憶し、続いて、前記初期集団の各遺伝子を前記GA制御器に入力し各遺伝子の評価値によって選択しかつ交叉・突然変異させて所定個数の遺伝子を出力して第2世代集団を形成し、続いて、前記第2世代集団の各遺伝子に対応する各太陽電池出力設定値によって前記インバータを順次動作させると共に動作中の太陽電池からの出力電力値を各遺伝子の評価値として記憶し、続いて、前記第2世代集団の各遺伝子を前記GA制御器に入力し各遺伝子の評価値によって選択しかつ交叉・突然変異させて所定個数の遺伝子を出力して第3世代集団を形成し、以後、上記動作を繰り返すことによって次々と遺伝子集団の世代を新しくし第n世代集団を形成する遺伝的アルゴリズム工程によって太陽電池からの出力電力値が略最大値となるように制御する太陽光発電システムの制御方法において、前記n世代集団の各遺伝子を前記GA制御器に入力する前に、前記n世代集団の中で評価値が最も大きい遺伝子を選択し、前記選択した遺伝子に対応した太陽電池出力設定値を基準太陽電池出力設定値とし、前記基準太陽電池出力設定値、前記基準太陽電池出力設定値より所定量大きい値及び所定量小さい値の3つの太陽電池出力設定値を生成し、前記各太陽電池出力設定値によって前記インバータを順次動作させて各出力電力値の相互の大小を比較し、前記最大の出力電力値となる太陽電池出力設定値を選択し、続いて、前記太陽電池出力設定値を次の基準太陽電池出力設定値とし、前記基準太陽電池出力設定値に基づいて3つの太陽電池出力設定値を生成し、前記動作を繰り返すことにより次々と基準太陽電池出力設定値を新しくし、前記新しくなった基準太陽電池出力設定値が所定回数連続して同じ値になったとき、又は前記繰り返し回数が予め定めた基準回数になったときの前記基準太陽電池出力設定値に対応する遺伝子を前記n世代集団の中で評価値が最も大きい遺伝子と交換する山登り処理工程を追加したことを特徴とする太陽光発電システムの制御方法。   The inverter is controlled so that the output voltage or output current from the solar cell becomes substantially equal to a predetermined solar cell output set value, and the output power value from the solar cell becomes a substantially maximum value following the change in the solar radiation state. A control method for a photovoltaic power generation system that controls the solar cell output set value to an appropriate value, wherein the solar cell output set value is regarded as a gene and the output power value from the solar cell is used as a gene evaluation value A GA controller based on a genetic algorithm is provided, and a plurality of genes are extracted from a set range of the solar cell output set value randomly or based on a predetermined condition to form a first generation initial population, The inverter is sequentially operated according to each solar cell output set value corresponding to each gene of this initial population, and the output power value from the operating solar cell is stored as an evaluation value of each gene. Subsequently, each gene of the initial population is input to the GA controller, selected according to the evaluation value of each gene, and crossed and mutated to output a predetermined number of genes to form a second generation population, , Sequentially operating the inverter with each solar cell output set value corresponding to each gene of the second generation population and storing the output power value from the operating solar cell as an evaluation value of each gene, Each gene of the second generation population is input to the GA controller, selected according to the evaluation value of each gene, crossed and mutated, and a predetermined number of genes are output to form a third generation population. The generation of the gene population is renewed one after another by repeating the above, and the output power value from the solar cell is controlled to a substantially maximum value by the genetic algorithm process of forming the nth generation population. In the control method of the photovoltaic system, before inputting each gene of the n generation population to the GA controller, the gene having the largest evaluation value is selected from the n generation population, and the gene corresponding to the selected gene is selected. The solar cell output set value is set as a reference solar cell output set value, and three solar cell output set values, the reference solar cell output set value, a value larger by a predetermined amount than the reference solar cell output set value, and a value smaller by a predetermined amount are generated. The inverters are sequentially operated according to the respective solar cell output set values to compare the magnitudes of the respective output power values, and the solar cell output set value that becomes the maximum output power value is selected. The battery output set value is set as the next reference solar cell output set value, three solar cell output set values are generated based on the reference solar cell output set value, and the above operations are repeated to successively change the basic output. The reference when the quasi-solar cell output set value is renewed and the new reference solar cell output set value becomes the same value continuously for a predetermined number of times, or when the number of repetitions reaches a predetermined reference number A control method for a photovoltaic power generation system, characterized in that a hill-climbing process step for exchanging a gene corresponding to a solar cell output set value with a gene having the largest evaluation value in the n generation population is added. 前記n+1世代集団の各遺伝子に対応する各太陽電池出力設定値によって前記インバータを動作させる前に、前記n+1世代集団の遺伝子を無作為に1個抽出し、前記n世代の山登り処理工程によって生成された遺伝子と入れ換える又は追加することを特徴とする請求項1記載の太陽光発電システムの制御方法。   Before operating the inverter according to each solar cell output set value corresponding to each gene of the n + 1 generation population, one gene of the n + 1 generation population is randomly extracted and generated by the hill climbing process step of the n generation. The method for controlling a solar power generation system according to claim 1, wherein the method is replaced with or added to a gene. 前記山登り処理工程を前記n世代集団が予め定めた間隔ごとの世代集団になったときに行なうことを特徴とする請求項1記載の太陽光発電システムの制御方法。
The method of controlling a photovoltaic power generation system according to claim 1, wherein the hill-climbing process step is performed when the n generation group becomes a generation group for every predetermined interval.
JP2004303840A 2004-10-19 2004-10-19 Control method of photovoltaic power generation system Expired - Fee Related JP4541828B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004303840A JP4541828B2 (en) 2004-10-19 2004-10-19 Control method of photovoltaic power generation system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004303840A JP4541828B2 (en) 2004-10-19 2004-10-19 Control method of photovoltaic power generation system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006119696A JP2006119696A (en) 2006-05-11
JP4541828B2 true JP4541828B2 (en) 2010-09-08

Family

ID=36537553

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004303840A Expired - Fee Related JP4541828B2 (en) 2004-10-19 2004-10-19 Control method of photovoltaic power generation system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4541828B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107037853B (en) * 2017-06-21 2019-03-08 湖南工业大学 A kind of MPPT control method for photovoltaic cell
CN108614612B (en) * 2018-04-24 2021-02-19 青岛高校信息产业股份有限公司 Method and system for tracking maximum power of solar photovoltaic cell

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09230952A (en) * 1996-02-28 1997-09-05 Canon Inc Power controller for solar battery
JP2002257915A (en) * 2001-02-27 2002-09-11 National Institute Of Advanced Industrial & Technology Magnetic field uniformity coefficient adjusting method and adjusting device, and program
JP2002257509A (en) * 2001-02-28 2002-09-11 National Institute Of Advanced Industrial & Technology Adjusting method of interferometer, interferometer used for implementation of the adjusting method, and processing program for the adjusting method
JP2003108972A (en) * 2001-07-27 2003-04-11 National Institute Of Advanced Industrial & Technology Optimum fitting parameter determination method and device therefor, and optimum fitting parameter determination program

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09230952A (en) * 1996-02-28 1997-09-05 Canon Inc Power controller for solar battery
JP2002257915A (en) * 2001-02-27 2002-09-11 National Institute Of Advanced Industrial & Technology Magnetic field uniformity coefficient adjusting method and adjusting device, and program
JP2002257509A (en) * 2001-02-28 2002-09-11 National Institute Of Advanced Industrial & Technology Adjusting method of interferometer, interferometer used for implementation of the adjusting method, and processing program for the adjusting method
JP2003108972A (en) * 2001-07-27 2003-04-11 National Institute Of Advanced Industrial & Technology Optimum fitting parameter determination method and device therefor, and optimum fitting parameter determination program

Also Published As

Publication number Publication date
JP2006119696A (en) 2006-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4606935B2 (en) Control method of photovoltaic power generation system
US9825474B2 (en) Secondary battery system with plural batteries and method of distributing charge/discharge power
CN109814651B (en) Particle swarm-based photovoltaic cell multi-peak maximum power tracking method and system
US8810069B2 (en) System and method for maximizing power output of photovoltaic strings
JP2006134118A (en) Method for controlling solar photovoltaic system
JP2015520592A5 (en)
Al-Gizi et al. Improving the performance of PV system using genetically-tuned FLC based MPPT
JP5903341B2 (en) Power generation control device, solar power generation system, and power generation control method
JP5988208B2 (en) Inverter
CN113452037A (en) Photovoltaic array reconstruction optimization method considering frequency modulation
CN112711294A (en) Photovoltaic array global maximum power point tracking method under local shielding
JP4541828B2 (en) Control method of photovoltaic power generation system
CN114977152A (en) Control method and device of energy management system, storage medium and equipment
KR101573277B1 (en) Solar generating apparatus having a function of dynamic mppt and the method thereof
JP2012221151A (en) Control device for photovoltaic power generation device
JP4676176B2 (en) Control method of photovoltaic power generation system
Beltran et al. Improved maximum power point tracking of partially shaded PV arrays using particle swarm optimization with zone initialization
CN100517158C (en) Method of controlling solor generation system
KR20230091757A (en) Mpp estimation apparatus for estimating the maximum power of a solar panel, and a solar power generation control system and method including the same
Ahmed et al. Optimizing distributed generation sizing and siting using particle swarm optimization: A comparative study
Sulaiman et al. Artificial immune system for sizing grid-connected photovoltaic system
US20150142189A1 (en) Power generation control system, method and non-transitory computer readable storage medium of the same
CN114204613A (en) Reactive compensation method and system for offshore wind farm access power system
CN111273545A (en) Automatic optimization control method of QUATRE algorithm based on multi-group multi-selection communication strategy
Sulaiman et al. Design of grid-connected photovoltaic system using evolutionary programming

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070921

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100520

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100622

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100624

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4541828

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130702

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees