光伏發(fā)電是目前解決全球性能源供應(yīng)不足和環(huán)境惡化問題的重要手段,隨著光伏電池組件發(fā)電系統(tǒng)在世界范圍內(nèi)普及,提高光伏電池組件發(fā)電效率已成為了新能源領(lǐng)域研究的熱點。以光伏電池組件最大功率點追蹤控制策略為研究對象,深入分析DC/DC斬波電路參數(shù)和控制器參數(shù)對光伏電池組件發(fā)電系統(tǒng)輸出特性的影響,實驗數(shù)據(jù)為提高光伏電池組件發(fā)電系統(tǒng)輸出效率和優(yōu)化控制策略提供了依據(jù)。首先,對光伏電池組件的輸出特性進行研究,通過數(shù)學(xué)建模在MALTAB/Simulink仿真軟件平臺中搭建了電池仿真模型,分析了電池的工作原理和伏安關(guān)系,并進行了光伏電池組件輸出特性測量實驗,利用實驗數(shù)據(jù)對仿真模型進行校驗和修改,為后續(xù)光伏電池組件發(fā)電系統(tǒng)仿真和DC/DC斬波電路的設(shè)計提供數(shù)據(jù)支持。其次,依據(jù)光伏電池組件最大功率點追蹤的控制要求提出了改進預(yù)測PI控制策略,闡述了控制原理。建立了基于Boost變換器的光伏電池組件發(fā)電系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型,給出了DC/DC變換器電路參數(shù)和控制器參數(shù)的整定方法。在MALTAB/Simulink仿真軟件平臺中搭建了光伏電池組件發(fā)電系統(tǒng)模型,分析了DC/DC變換器和改進PI控制器各項參數(shù)對光伏電池組件輸出功率特... 

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 課題研究背景與意義
    1.2 光伏最大功率點追蹤及其研究現(xiàn)狀
        1.2.1 最大功率點追蹤算法的相關(guān)研究
        1.2.2 最大功率點追蹤控制器的相關(guān)研究
    1.3 主要研究方法及主要內(nèi)容
2 光伏電池組件建模、仿真與實驗
    2.1 光伏電池組件簡介
    2.2 光伏電池等效電路及分析
        2.2.1 光伏電池單二極管模型
        2.2.2 光伏電池雙二極管模型
        2.2.3 非常規(guī)光伏電池組件建模
    2.3 光伏電池組件輸出特性仿真
        2.3.1 不同溫度下光伏電池組件輸出特性仿真
        2.3.2 不同光照強度下光伏電池組件輸出特性仿真
    2.4 光伏電池組件輸出特性實驗研究
        2.4.1 光伏電池組件輸出特性測試
        2.4.2 光伏電池組件輸出特性數(shù)據(jù)采集與濾波
    2.5 小結(jié)
3 基于改進預(yù)測PI控制策略的MPPT研究
    3.1 經(jīng)典PI控制策略
    3.2 經(jīng)典預(yù)估控制策略
    3.3 預(yù)測PI控制策略
        3.3.1 預(yù)測PI控制策略原理
        3.3.2 預(yù)測PI控制器結(jié)構(gòu)形式
    3.4 基于改進預(yù)測PI控制策略的光伏最大功率點追蹤控制器
        3.4.1 整定Boost斬波電路器件參數(shù)
        3.4.2 光伏發(fā)電系統(tǒng)DC/DC變換電路建模
        3.4.3 改進預(yù)測PI控制策略參數(shù)整定
    3.5 仿真分析
        3.5.1 控制系統(tǒng)數(shù)值仿真
        3.5.2 光伏仿真實驗外界環(huán)境參數(shù)采集與處理
        3.5.3 光伏最大功率點算法
        3.5.4 光伏電池組件發(fā)電系統(tǒng)仿真
    3.6 小結(jié)
4 硬件電路設(shè)計與MPPT實驗
    4.1 硬件電路設(shè)計指標(biāo)
    4.2 設(shè)計功率電路模塊
        4.2.1 Boost斬波電路器件設(shè)計與選取
        4.2.2 DC/DC斬波電路損耗分析
    4.3 信號電路模塊
        4.3.1 電壓采樣電路
        4.3.2 電流采樣電路
        4.3.3 驅(qū)動電路
        4.3.4 輔助電路
        4.3.5 PCB原理圖及成品
    4.4 光伏電池組件實驗平臺調(diào)試
        4.4.1 信號電路調(diào)試
        4.4.2 基于模型設(shè)計的采樣模塊調(diào)試
        4.4.3 DC/DC斬波電路開環(huán)調(diào)試
    4.5 光伏電池組件最大功率點追蹤閉環(huán)控制實驗
    4.6 小結(jié)
5 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間獲得科研成果清單


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于模型預(yù)測控制的孤島微電網(wǎng)二次調(diào)節(jié)策略[J]. 李得民,吳在軍,趙波,張雪松,章雷其.  電力系統(tǒng)自動化. 2019(10)
[2]基于FPAA模擬神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的快速預(yù)測控制算法[J]. 徐祖華,黃彥春,陳銘豪,趙均,邵之江.  清華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2019(05)
[3]一種復(fù)合型雙Boost-LLC諧振變換器[J]. 張至盛,錢挺.  電力電子技術(shù). 2018(12)
[4]一種新型無橋雙Boost PFC變換器[J]. 紀(jì)丙華,龔超,黃學(xué)龍,張靖維.  電力電子技術(shù). 2018(12)
[5]基于擾動式MPPT控制的光伏并網(wǎng)系統(tǒng)間諧波分析模型[J]. 鐘慶,石泉,王鋼,李海鋒.  中國電機工程學(xué)報. 2018(22)
[6]不平衡電網(wǎng)下并網(wǎng)逆變器的模型預(yù)測電流限幅靈活控制[J]. 金濤,沈?qū)W宇,蘇泰新,郭敬東.  電工技術(shù)學(xué)報. 2019(11)
[7]基于新型高增益Boost變換器的仿真研究[J]. 丁敏,吳桂清,胡錦.  電氣工程學(xué)報. 2018(10)
[8]具有參數(shù)魯棒性的三相電壓源型并網(wǎng)逆變器模型預(yù)測電流控制[J]. 陳韜珉,阮玉斌,林瓊斌,蘇先進.  電源學(xué)報. 2019(05)
[9]獨立光伏儲能系統(tǒng)魯棒穩(wěn)定電流控制器參數(shù)設(shè)計[J]. 羅松,秦嶺,董航飛,王亞芳,錢科軍,田民.  電網(wǎng)技術(shù). 2018(05)
[10]基于改進BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的光伏陣列多傳感器故障檢測定位方法[J]. 賈嶸,李云橋,張惠智,韓杰.  太陽能學(xué)報. 2018(01)

碩士論文
[1]交直流混合微網(wǎng)潮流斷面協(xié)調(diào)控制方法研究[D]. 李鑫明.華北電力大學(xué) 2018
[2]交錯并聯(lián)Boost+LLC變換器的設(shè)計與研究[D]. 馬武強.湖南科技大學(xué) 2017
[3]光伏組件輸出特性測試儀[D]. 時素銘.北京交通大學(xué) 2016



本文編號：3702390