【摘要】：社會(huì)的發(fā)展離不開能源的利用,隨著不可再生能源的匱乏,新能源的研究成了人們研究的熱點(diǎn)。而太陽(yáng)能作為一種巨量的可再生能源,其每日照到地球表面的能量可與數(shù)億萬(wàn)桶石油燃燒的能量相媲美,它的清潔、可再生、拓展性好等特點(diǎn),使它逐漸被人們重視,未來可能成為不可再生能源完美的替代品�，F(xiàn)在它僅是能源的補(bǔ)給,日后可能成為能源系統(tǒng)中的重要組成部分。因此,隨著能源的短缺,太陽(yáng)能的利用已經(jīng)成為了學(xué)術(shù)研究的熱點(diǎn)。利用太陽(yáng)能的方法很多,但最常見的就是光伏發(fā)電。光伏電池在實(shí)際應(yīng)用中,會(huì)因太陽(yáng)位置的變化、房屋等遮擋而出現(xiàn)光照不均勻的情況,進(jìn)而導(dǎo)致熱斑現(xiàn)象的產(chǎn)生,從而影響了光伏電池的功率輸出。以光伏電池的基本模型研究為理論基礎(chǔ),本文對(duì)光伏發(fā)電在遮陰情況下的輸出特性和最大功率跟蹤算法進(jìn)行了研究。本文首先對(duì)本課題的研究背景進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹,同時(shí),對(duì)光伏發(fā)電的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行了闡述;在此基礎(chǔ)上介紹了光伏電池的基本工作原理和數(shù)學(xué)模型;之后介紹了多峰最大功率點(diǎn)出現(xiàn)的原因及解決辦法,并對(duì)其工作原理進(jìn)行了分析,通過MATLAB/SIMULINK軟件對(duì)其輸出特性進(jìn)行了仿真;除此以外,還對(duì)傳統(tǒng)和遮陰情況下的最大功率跟蹤算法的基本工作原理進(jìn)行了介紹,并分析了它們的優(yōu)缺點(diǎn)。通過對(duì)這些算法的對(duì)比,本文提出了改進(jìn)的粒子群算法,該算法具有全局搜索能力強(qiáng),尋優(yōu)率高等優(yōu)勢(shì),能彌補(bǔ)現(xiàn)有算法的不足,使MPPT控制技術(shù)變得快速、穩(wěn)定、準(zhǔn)確。當(dāng)光伏電池處于局部遮陰的時(shí)候,其輸出功率會(huì)受到影響,而它的輸出特性曲線也會(huì)出現(xiàn)多峰值的情況。傳統(tǒng)MPPT算法無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)多峰情況的跟蹤控制,而現(xiàn)有的局部MPPT算法因計(jì)算復(fù)雜,使MPPT控制的速度減慢,無(wú)法較好的進(jìn)行跟蹤控制。針對(duì)以上問題,本文提出了采用粒子群算法對(duì)最大功率點(diǎn)進(jìn)行跟蹤,并在此算法的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)。為了提高粒子尋優(yōu)的能力,對(duì)慣性因子和粒子的速度進(jìn)行了改進(jìn),除此以外,為了防止粒子陷入局部最優(yōu)解中,算法中引入了敏感粒子。根據(jù)敏感因子適應(yīng)度的變化,可以及時(shí)判斷外界環(huán)境是否發(fā)生變化。利用改進(jìn)的粒子群算法可以快速的尋找到MPP點(diǎn)處,當(dāng)環(huán)境發(fā)生突變的時(shí)候,可以馬上重新尋找新的MPP點(diǎn),較好的彌補(bǔ)了其他算法的缺陷。為了驗(yàn)證算法的可行性,本文利用MATLAB/SIMULINK軟件搭建了完整的系統(tǒng)仿真模型,針對(duì)靜態(tài)環(huán)境和動(dòng)態(tài)環(huán)境分別進(jìn)行了仿真,驗(yàn)證了該算法的準(zhǔn)確性及可行性。
【學(xué)位授予單位】：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP18;TM615

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本文編號(hào)：2561928