隨著能源需求的不斷增長和環(huán)境問題的日益惡化,人們對可再生能源利用產(chǎn)生了極大興趣。在光伏發(fā)電過程中,光伏組件光照不均或局部遮陰在光伏發(fā)電系統(tǒng)中是不可避免的問題。陰影造成陣列失配以及熱斑現(xiàn)象不僅嚴(yán)重影響發(fā)電效率,而且還會帶來安全和可靠性問題。光伏陣列受此影響,其輸出P-V特性曲線不再呈現(xiàn)單一峰值,而會產(chǎn)生多峰現(xiàn)象,使得傳統(tǒng)的最大功率點(diǎn)跟蹤（Maximum Power Point Tracking,MPPT）控制算法已失效。因此,研究在局部遮陰情況下的MPPT技術(shù)具有實(shí)際的重要意義。為研究光伏發(fā)電最大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù),首先,本文對光伏電池工作原理進(jìn)行了介紹,研究其不同數(shù)學(xué)模型,通過仿真分析電池的輸出特性,并詳細(xì)闡述了在局部遮陰下光伏陣列多峰現(xiàn)象產(chǎn)生的機(jī)理以及仿真分析了遮陰下的輸出特性曲線。然后對常規(guī)的MPPT技術(shù)進(jìn)行理論研究,并通過仿真對比了各個(gè)算法的優(yōu)缺點(diǎn)以及適用場合;在局部遮陰條件下,本文引入粒子群優(yōu)化算法,并對其重要參數(shù)進(jìn)行改進(jìn),針對不同的粒子選型,本文采用基于電壓和基于占空比兩種粒子類型,通過MATLAB/Simulink仿真平臺驗(yàn)證算法的可行性和良好的尋優(yōu)性能,并與傳統(tǒng)的擾動法進(jìn)行對... 

【文章來源】：西安科技大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

光伏電池輸出特性測試仿真模型圖

西安科技大學(xué)全日制工程碩士學(xué)位論文14額外的電流路徑。因此，部分陰影時(shí)，被遮擋模塊不再承載相同的電流，導(dǎo)致光伏系統(tǒng)出現(xiàn)多峰值特性，給光伏陣列最大功率點(diǎn)跟蹤控制帶來了困難。I0V未被遮陰的組件串電流陰影組件工作在反向偏置區(qū)域的陰影模塊擊穿電壓反向電壓圖2.11光伏組件在反向偏置區(qū)域的I-V曲線2.4.2局部遮陰下光伏陣列輸出特性分析光伏陣列的連接方式主要有串聯(lián)方式、網(wǎng)狀方式和橋接方式等[42]。為解決上述問題，實(shí)際工程中一般在光伏組件兩端并聯(lián)旁路二極管來防止熱斑效應(yīng)，并在每一個(gè)串聯(lián)支路中串一個(gè)阻塞二極管，防止由于支路故障導(dǎo)致正常工作的組件電流流向有問題的組件，減少并聯(lián)時(shí)的失配損失。據(jù)上一節(jié)分析，在均勻光照下，光伏組件IV輸出曲線符合單膝特性，其PV曲線符合單峰特性；在局部遮陰下，光伏陣列的IV輸出特性曲線呈現(xiàn)多膝特性，其PV曲線呈現(xiàn)多峰特性。為更好分析在不同遮陰情況下光伏組件輸出特性曲線，利用MATLAB/Simulink搭建了如圖2.12所示的3*1串聯(lián)光伏陣列仿真模型。圖2.123*1串聯(lián)光伏陣列仿真模型根據(jù)表2.1所示的光伏組件的光照強(qiáng)度分布情況進(jìn)行仿真，其溫度假設(shè)都為25C，

3常規(guī)MPPT算法研究及仿真分析25表3.2動態(tài)條件下光伏電池輸出功率表時(shí)間(s)00.20.40.6溫度(℃)25351525光強(qiáng)(W/m2)100012008001000功率(W)103.5128.2780.05103.5圖3.9光伏系統(tǒng)仿真模型3.3.1恒定電壓法仿真在MPPT算法模塊中，設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)電壓為18V，加入PID是為了更快到達(dá)穩(wěn)定的輸出，RepeatingSequence模塊用于產(chǎn)生載波信號，恒壓法算法模塊如圖3.10所示。圖3.10恒定電壓法算法模型通過仿真得到其輸出功率波形曲線，如圖3.11所示。從圖可明顯看出，恒定電壓法跟蹤速度非常快，大約在6ms時(shí)就跟蹤到了最大功率。0.2s時(shí)溫度和光照強(qiáng)度增大，此時(shí)光照強(qiáng)度為1200W/m2，由表3.2可知其輸出功率理論值應(yīng)為128.27W，與實(shí)際輸出誤差不大，但是輸出功率在123～128W之間振蕩，波動5W左右；在0.4s時(shí)光強(qiáng)和溫度

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號：2920587