基于混合策略的光伏MPPT算法優(yōu)化控制
本文關(guān)鍵詞:基于混合策略的光伏MPPT算法優(yōu)化控制,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:化石能源日趨緊缺、環(huán)保壓力不斷加大,各國(guó)都在大力研究可再生能源,太陽(yáng)能備受青睞。太陽(yáng)能資源豐富,既可免費(fèi)使用,又無(wú)需運(yùn)輸,對(duì)環(huán)境無(wú)任何污染。光伏發(fā)電是新興的可再生能源利用產(chǎn)業(yè),促使人類(lèi)社會(huì)邁入節(jié)約能源、減少污染的時(shí)代。近些年隨著政策的改變與技術(shù)的發(fā)展,光伏產(chǎn)業(yè)大幅發(fā)展,各組件的成本及體積逐漸下調(diào),所以人們的關(guān)注重心逐步移到對(duì)設(shè)備的設(shè)計(jì)和要求上面。對(duì)最大功率點(diǎn)跟蹤控制(MPPT)的研究,就是不斷探索光伏的核心控制技術(shù)的過(guò)程,有助于優(yōu)化系統(tǒng)的效率、成本、性能等因素,充分體現(xiàn)了其理論優(yōu)勢(shì)及實(shí)用價(jià)值。本文以最大功率點(diǎn)跟蹤為研究對(duì)象,利用仿真分析進(jìn)行深入研究及算法改進(jìn)。本文從光伏電池的單二極管等效電路著手,建立其數(shù)學(xué)模型,并運(yùn)用Matlab/Simulink搭建仿真模型,驗(yàn)證分析光伏輸出特性,為之后的最大功率跟蹤研究做好核心基礎(chǔ)。同時(shí),本文采用Boost電路作為DC/DC變換電路,建立光伏系統(tǒng)的主體電路,通過(guò)MPPT模塊和PWM模塊配合控制占空比的變化以實(shí)現(xiàn)阻抗匹配,進(jìn)而達(dá)到最大功率輸出。最大功率點(diǎn)跟蹤(MPPT)技術(shù)是提高光電轉(zhuǎn)化效率行之有效的方法,是光伏控制系統(tǒng)的靈魂內(nèi)容。首先,本文分別對(duì)傳統(tǒng)和智能兩種單一控制法進(jìn)行典型算法的理論介紹與模型搭建,根據(jù)仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,驗(yàn)證各自的理論優(yōu)缺點(diǎn)。其次,在上述研究基礎(chǔ)上,引入混合策略理論概念,將傳統(tǒng)控制與智能控制相結(jié)合,取各自算法的優(yōu)點(diǎn),規(guī)避各自的缺點(diǎn),互補(bǔ)實(shí)現(xiàn)光伏MPPT的優(yōu)化控制,并仿真驗(yàn)證改進(jìn)算法,即基于混合策略的光伏MPPT優(yōu)化控制,具有良好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度和穩(wěn)定性的理論預(yù)期結(jié)果。最后,本文針對(duì)最大功率點(diǎn)跟蹤系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)和控制方案,采用S3C2440A微控制器為核心進(jìn)行最大功率跟蹤系統(tǒng)的關(guān)鍵電路及外圍電路設(shè)計(jì)。
【關(guān)鍵詞】:光伏 擾動(dòng)觀察法 模糊控制 MPPT
【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】:2015
【分類(lèi)號(hào)】:TM615
【目錄】:
- 摘要8-9
- 英文摘要9-10
- 1 前言10-15
- 1.1 研究背景及意義10-11
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)和趨勢(shì)11-13
- 1.2.1 光伏發(fā)電發(fā)展研究進(jìn)展11-12
- 1.2.2 光伏電池MPPT算法研究進(jìn)展12-13
- 1.3 研究的主要內(nèi)容和方法13-14
- 1.3.1 論文主要研究?jī)?nèi)容13
- 1.3.2 技術(shù)路線13-14
- 1.4 本章小結(jié)14-15
- 2 光伏電池輸出特性及仿真建模15-23
- 2.1 光伏電池的分類(lèi)15
- 2.2 光伏電池的基本結(jié)構(gòu)和工作原理15-16
- 2.3 光伏電池等效電路及數(shù)學(xué)物理模型16-18
- 2.4 光伏電池建模仿真18-22
- 2.4.1 光伏電池工程數(shù)學(xué)模型18-19
- 2.4.2 光伏電池的模型搭建與特性分析19-22
- 2.5 本章小結(jié)22-23
- 3 光伏MPPT單一控制算法23-38
- 3.1 光伏MPPT簡(jiǎn)介及原理23-25
- 3.1.1 光伏電池最大功率點(diǎn)跟蹤(MPPT)23-24
- 3.1.2 光伏系統(tǒng)MPPT實(shí)現(xiàn)原理24-25
- 3.2 傳統(tǒng)控制算法25-32
- 3.2.1 恒定電壓法26
- 3.2.2 擾動(dòng)觀察法26-28
- 3.2.3 滯環(huán)比較法28-29
- 3.2.4 電導(dǎo)增量法29-30
- 3.2.5 功率比較法30-31
- 3.2.6 其他傳統(tǒng)衍生算法31-32
- 3.3 智能控制法32-37
- 3.3.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制33
- 3.3.2 模糊控制法33-37
- 3.4 本章小結(jié)37-38
- 4 基于混合策略的光伏MPPT算法優(yōu)化38-54
- 4.1 混合策略中單一控制法的建模仿真及結(jié)果分析38-48
- 4.1.1 光伏MPPT擾動(dòng)觀察法仿真分析40-42
- 4.1.2 光伏MPPT模糊控制法仿真分析42-48
- 4.2 優(yōu)化算法的理論模型及流程設(shè)計(jì)48-51
- 4.2.1 混合控制的主體思想48-49
- 4.2.2 流程設(shè)計(jì)及理論依據(jù)49-51
- 4.3 擾動(dòng)-模糊混合控制的建模仿真51-53
- 4.4 本章小結(jié)53-54
- 5 系統(tǒng)控制器及外圍電路設(shè)計(jì)54-62
- 5.1 微控制器55-58
- 5.1.1 S3C2440A處理器55-56
- 5.1.2 A/D轉(zhuǎn)換器56-57
- 5.1.3 脈寬調(diào)制器(PWM)57-58
- 5.2 檢測(cè)與采樣電路設(shè)計(jì)58-61
- 5.2.1 霍爾傳感器58-59
- 5.2.2 采樣電路設(shè)計(jì)59-60
- 5.2.3 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)60-61
- 5.3 本章小結(jié)61-62
- 6 總結(jié)與展望62-64
- 6.1 本文總結(jié)62
- 6.2 今后工作的展望62-64
- 致謝64-65
- 參考文獻(xiàn)65-69
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文69
【參考文獻(xiàn)】
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中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條
1 王云飛;基于變步長(zhǎng)MPPT模糊控制的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究[D];華北電力大學(xué);2012年
本文關(guān)鍵詞:基于混合策略的光伏MPPT算法優(yōu)化控制,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):497178
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