【摘要】：論文在了解國內(nèi)外近年光伏發(fā)電系統(tǒng)研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,確定以直流模塊式發(fā)電系統(tǒng)為研究對(duì)象。對(duì)光伏電池的基本理論和輸出特性進(jìn)行分析,介紹了適應(yīng)不同特性曲線的傳統(tǒng)單峰值MPPT方法和多峰值MPPT方法;對(duì)比研究常見的光伏系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和DC/DC拓?fù)?確定了本文最終采用直流模塊集成式串并聯(lián)結(jié)構(gòu),DC/DC變換器采用Buck-Boost拓?fù)洹Ｕ撐奶岢隽艘环N基于拋物線預(yù)測(cè)的單峰值MPPT方法,該方法通過用光伏特性曲線上的三個(gè)點(diǎn)來擬合一個(gè)二次函數(shù),用函數(shù)駐點(diǎn)的實(shí)際功率值來迭代地預(yù)測(cè)和修正最大功率點(diǎn)的位置。采用了合理的初始點(diǎn)選取策略,提升了MPPT的速度,該算法通過實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行了驗(yàn)證;提出適用于多峰值MPPT的QPSO算法,采用基于電壓閉環(huán)控制的探測(cè)搜索策略,使電壓粒子在光伏特性曲線上進(jìn)行具有量子行為的搜索尋優(yōu);通過設(shè)置聚散因子調(diào)整策略和迭代終止策略,有效改善了 QPSO算法在光伏模塊最大功率跟蹤系統(tǒng)中的尋優(yōu)速度和穩(wěn)態(tài)跟蹤精度,消除了穩(wěn)態(tài)功率振蕩。與經(jīng)典粒子群優(yōu)化PSO算法及傳統(tǒng)PO法進(jìn)行仿真和實(shí)驗(yàn)對(duì)比,結(jié)果表明,QPSO算法具有調(diào)節(jié)參數(shù)少,全局尋優(yōu)能力強(qiáng),穩(wěn)態(tài)性能好,對(duì)復(fù)雜曲線適應(yīng)能力強(qiáng)的優(yōu)良性能。研究了直流集成光伏模塊串并聯(lián)系統(tǒng)的功率-母線電壓輸出特性曲線,針對(duì)該曲線可能為多峰值曲線進(jìn)行了母線電壓的最大功率尋優(yōu)控制,通過仿真驗(yàn)證了PSO算法和QPSO算法實(shí)現(xiàn)母線電壓尋優(yōu)的可行性,搭建了光伏模塊并網(wǎng)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),并對(duì)直流集成光伏模塊串并聯(lián)系統(tǒng)進(jìn)行了并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)。
[Abstract]:On the basis of understanding the research status of photovoltaic power generation system at home and abroad in recent years, the DC modular power generation system is selected as the research object. The basic theory and output characteristics of photovoltaic cells are analyzed, and the traditional single peak MPPT method and multi-peak MPPT method suitable for different characteristic curves are introduced, and the common photovoltaic system structure and DC/DC topology are compared and studied, and the DC module integrated series-parallel structure is adopted in this paper, and the Buck-Boost topology is adopted in DC/DC converter. In this paper, a single peak MPPT method based on parabola prediction is proposed. In this method, a quadratic function is fitted by using three points on the photovoltaic characteristic curve, and the position of the maximum power point is predicted and modified iteratively by using the actual power value of the function standing point. The reasonable initial point selection strategy is adopted to improve the speed of MPPT, and the algorithm is verified by the experimental platform. The QPSO algorithm suitable for multi-peak MPPT is proposed, and the detection and search strategy based on voltage closed-loop control is adopted to make the voltage particles search and optimize with quantum behavior on the photovoltaic characteristic curve. By setting the dispersion factor adjustment strategy and iterative termination strategy, the optimization speed and steady-state tracking accuracy of QPSO algorithm in the maximum power tracking system of photovoltaic module are effectively improved, and the steady-state power oscillation is eliminated. Compared with the classical particle swarm optimization PSO algorithm and the traditional PO method, the simulation and experimental results show that the QPSO algorithm has the advantages of less adjustment parameters, strong global optimization ability, good steady-state performance and strong adaptability to complex curves. The power-bus voltage output characteristic curve of DC integrated photovoltaic module series-parallel system is studied. The maximum power optimization control of bus voltage is carried out because the curve may be multi-peak curve. The feasibility of realizing bus voltage optimization by PSO algorithm and QPSO algorithm is verified by simulation. The experimental platform of photovoltaic module grid-connected system is built, and the grid-connected experiment of DC integrated photovoltaic module series-parallel system is carried out.
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TM615

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本文編號(hào)：2503250