本文關(guān)鍵詞：分布式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的MPPT技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：最大功率點跟蹤技術(shù)(Maximum Power Point Tracking, MPPT)是新能源發(fā)電技術(shù)中,光伏并網(wǎng)發(fā)電的關(guān)鍵技術(shù)之一,一直受到國內(nèi)外研究人員的關(guān)注。而在實際光伏電站的發(fā)電環(huán)境中,光伏陣列受到的輻照度不均勻,或光伏陣列中電池板特性不一致的現(xiàn)象時有發(fā)生,這就會導(dǎo)致光伏陣列的失配現(xiàn)象,引發(fā)光伏陣列輸出特性呈現(xiàn)多峰值。這樣的不可預(yù)知的非線性輸出特性往往會導(dǎo)致最大功率點跟蹤算法難以發(fā)揮作用,光伏電池的發(fā)電效率不能得到提升。針對光伏陣列的多峰值輸出特性,一些多峰值MPPT算法出現(xiàn),用于解決普通單峰值算法難以解決的陷入局部極值問題。然而普通的啟發(fā)式的多峰值MPPT算法,如粒子群算法(PSO),工作時有較大幅度的震蕩,動態(tài)性能不佳,EN50530測試綜合效率較低,因此難以在實際光伏電站中應(yīng)用。本文從中小功率光伏電站的實際工況出發(fā),研究了多峰值特性輸出曲線的特點和普通多峰值算法在實際動態(tài)條件下失效的原因。在此基礎(chǔ)上,針對PSO算法收斂速度慢的這一劣勢進(jìn)行了改進(jìn),即,運用電壓窗口的思路縮小算法的搜尋電壓范圍,從而提升速度。接著,針對算法的動態(tài)性能,提出了一種基于改進(jìn)功率閉環(huán)的動態(tài)多峰值MPPT算法。該算法融合了PSO算法,功率閉環(huán)法,以及基于滯環(huán)比較的繞段觀測法的優(yōu)勢,集成了跟蹤、掃描和尋優(yōu)多種模式。這種算法不僅能有效的搜尋到多峰特性的全局最大功率點,而且有較好的動態(tài)性能,可以在外界環(huán)境劇烈變化時,不失效,不誤判。本文通過實驗室測試和實際屋頂電站測試驗證了該算法在實際工況中的可行性和有效性。
【關(guān)鍵詞】：光伏發(fā)電 最大功率點跟蹤 多峰值 功率閉環(huán) 動態(tài)
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM615
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• Abstract9-15
• 1 緒論15-20
• 1.1 本文的研究背景及研究意義15-19
• 1.1.1 國內(nèi)外光伏業(yè)的發(fā)展與現(xiàn)狀15-16
• 1.1.2 光伏發(fā)電最大功率點跟蹤技術(shù)16-17
• 1.1.3 基于算法的MPPT技術(shù)17-19
• 1.1.4 基于硬件的MPPT技術(shù)19
• 1.2 本文主要研究內(nèi)容19-20
• 2 光伏電池特性及其多峰值輸出特性20-33
• 2.1 光伏電池特性20-26
• 2.1.1 光伏電池的發(fā)電原理20
• 2.1.2 光伏電池的數(shù)學(xué)模型20-26
• 2.2 光伏發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)26-29
• 2.3 光伏電池陣列的多峰值特性29-33
• 3 光伏電站的最大功率點跟蹤技術(shù)33-44
• 3.1 單峰值輸出特性的最大功率點跟蹤算法34-37
• 3.1.1 固定電壓法34
• 3.1.2 擾動觀測法34-36
• 3.1.3 基于滯環(huán)比較的擾動觀測法36-37
• 3.2 多峰值輸出特性的最大功率點跟蹤算法37-44
• 3.2.1 改進(jìn)的全局掃描法37-38
• 3.2.2 基于擾動觀測法的多峰值改進(jìn)38-39
• 3.2.3 粒子群MPPT算法39-44
• 4 多峰值MPPT算法的動態(tài)改進(jìn)44-63
• 4.1 粒子群(PSO)MPPT算法的動態(tài)失效分析44-47
• 4.1.1 EN5053044
• 4.1.2 動態(tài)失效分析44-47
• 4.2 基于電壓窗口限制的PSO改進(jìn)47-56
• 4.2.1 電壓窗口確定47-49
• 4.2.2 算法執(zhí)行過程49-51
• 4.2.3 電壓窗口限制的仿真結(jié)果51-54
• 4.2.4 電壓窗口限制的實驗結(jié)果54-56
• 4.2.5 小結(jié)56
• 4.3 功率閉環(huán)法56-58
• 4.4 基于功率閉環(huán)的動態(tài)MPPT算法58-63
• 4.4.1 GMPPT算法的動態(tài)解決方案58-60
• 4.4.2 外界環(huán)境劇烈變化條件下的動態(tài)響應(yīng)60-61
• 4.4.3 外界環(huán)境緩慢變化條件下的動態(tài)響應(yīng)61
• 4.4.4 算法的首次啟動61-63
• 5 基于功率閉環(huán)的動態(tài)MPPT算法實驗驗證63-71
• 5.1 實驗室光伏模擬器平臺驗證63-66
• 5.1.1 EN50530動態(tài)性能測試63-65
• 5.1.2 模擬多峰值特性測試65-66
• 5.2 屋頂光伏電站實驗驗證66-70
• 5.2.1 人工遮擋測試67-68
• 5.2.2 自然遮擋動態(tài)性能測試68-70
• 5.3 本章小結(jié)70-71
• 6 總結(jié)與展望71-73
• 6.1 總結(jié)71
• 6.2 展望71-73
• 參考文獻(xiàn)73-77
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動及成果情況77

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 周東寶;陳淵睿;;基于改進(jìn)型變步長電導(dǎo)增量法的最大功率點跟蹤策略[J];電網(wǎng)技術(shù);2015年06期

2 李善壽;張興;張鴻愷;趙為;倪華;;基于功率閉環(huán)控制與PSO算法的全局MPPT方法[J];中國電機工程學(xué)報;2014年28期

3 陳曉靜;張興;劉淳;李善壽;李本炫;;光伏系統(tǒng)2種多峰值MPPT算法對比研究[J];合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2014年05期

4 李江;韓海霞;王曉倩;楊傳東;;局部陰影下的光伏陣列MPPT算法研究[J];控制工程;2014年03期

5 張澧生;施佳;施大發(fā);;一種改進(jìn)INC和MPC的光伏最大功率點跟蹤算法[J];電源學(xué)報;2014年02期

6 施云波;葛春志;王萌萌;汪亞東;渠立亮;;融合大功率點追蹤和尋光感知技術(shù)的太陽能智能跟蹤系統(tǒng)設(shè)計[J];電網(wǎng)技術(shù);2014年01期

7 陳云瑤;袁成清;和樹海;;基于恒壓插值法的光伏發(fā)電系統(tǒng)最大功率跟蹤[J];船海工程;2013年01期

8 謝玲玲;龔仁喜;李畸勇;;光伏發(fā)電最大功率點跟蹤交錯并聯(lián)Boost變換器的動力學(xué)特性分析[J];中國電機工程學(xué)報;2013年06期

9 殷明慧;張小蓮;葉星;鄒云;;一種基于收縮跟蹤區(qū)間的改進(jìn)最大功率點跟蹤控制[J];中國電機工程學(xué)報;2012年27期

10 朱艷偉;石新春;但揚清;李鵬;劉文穎;魏德冰;付超;;粒子群優(yōu)化算法在光伏陣列多峰最大功率點跟蹤中的應(yīng)用[J];中國電機工程學(xué)報;2012年04期

  本文關(guān)鍵詞：分布式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的MPPT技術(shù)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：481804