本文關(guān)鍵詞：光伏發(fā)電系統(tǒng)最大功率跟蹤研究

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【摘要】：在新能源中,太陽能是清潔、無排放物、可供人類長期使用的綠色能源。目前光伏發(fā)電技術(shù)的長足發(fā)展,使得光伏發(fā)電在能源領(lǐng)域受到了更廣泛的應(yīng)用和關(guān)注。由于光伏電池目前的光電轉(zhuǎn)換效率僅僅維持在10%-20%之間,這是限制其發(fā)展的一個重要因素。所以提高光伏電池光電轉(zhuǎn)化效率是目前該領(lǐng)域研究的主要方向。本文以光伏發(fā)電系統(tǒng)中的最大功率點跟蹤算法作為研究方向與內(nèi)容,開展了以下研究：首先對光伏發(fā)電領(lǐng)域背景和意義進(jìn)行探討,對國內(nèi)外現(xiàn)狀進(jìn)行分析,掌握了該領(lǐng)域研究的重要性。對目前幾種常見的最大功率跟蹤算法進(jìn)行了簡要介紹,并分析了各自的優(yōu)劣。研究光伏發(fā)電系統(tǒng)的基本組成部分,包括光伏電池、蓄電池、充電控制器、DC/DC、 DC/AC變換器等部件。并分別分析了光伏電池的通用模型和簡化模型,隨后使用Matlab/Simulink搭建了光伏電池簡化模型,通過該模型輸出的功率電壓曲線以及伏安特性曲線,分析了光伏電池輸出特性。研究并掌握了光伏電池在不同光照和不同溫度情況下,輸出的特性曲線也是有區(qū)別的,也進(jìn)一步驗證了光伏發(fā)電系統(tǒng)采取最大功率跟蹤方法的必要性。介紹了幾種可用于光伏發(fā)電系統(tǒng)中的變換電路,通過對它們之間的優(yōu)劣對比,從中選取了Boost電路作為驗證本文所提算法有效性的控制電路。并使用Matlab/Simulink軟件搭建基于Boost電路的傳統(tǒng)擾動觀測法仿真模型,并進(jìn)行了仿真,知道了傳統(tǒng)擾動觀測法存在的跟蹤速度慢,到達(dá)最大功率后會有系統(tǒng)震蕩的問題。針對傳統(tǒng)擾動觀測法存在的一系列問題,提出了一種改進(jìn)型的變步長擾動觀測法。最后通過Matlab/Simulink軟件建立基于Boost電路的改進(jìn)型擾動觀測法仿真模型,同時驗證了改進(jìn)型算法步長選擇的合理性和該算法的可行性。最后得出結(jié)論：該改進(jìn)型擾動觀測法可以提高光伏發(fā)電系統(tǒng)最大功率跟蹤的速度,并提高系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行穩(wěn)定性。
【關(guān)鍵詞】：光伏電池 DC/DC變換器 MPPT Boost電路 擾動觀測法
【學(xué)位授予單位】：沈陽農(nóng)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】：

• 摘要10-11
• Abstract11-13
• 第一章 緒論13-19
• 1.1 課題背景和意義13-14
• 1.1.1 課題研究的背景13-14
• 1.1.2 課題研究的意義14
• 1.2 光伏產(chǎn)業(yè)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀14-15
• 1.2.1 國外現(xiàn)狀14-15
• 1.2.2 國內(nèi)現(xiàn)狀15
• 1.3 光伏最大功率點跟蹤算法的發(fā)展現(xiàn)狀15-18
• 1.4 本文主要內(nèi)容18-19
• 第二章 光伏發(fā)電系統(tǒng)構(gòu)成19-25
• 2.1 光伏發(fā)電系統(tǒng)基本組成19-21
• 2.2 光伏電池21
• 2.3 蓄電池21-23
• 2.4 充電控制器23
• 2.5 DC/AC、DC/DC變換器23-24
• 2.6 交直流負(fù)荷24
• 2.7 本章小結(jié)24-25
• 第三章 光伏電池建模及特性分析25-35
• 3.1 光伏電池基本類型25-26
• 3.2 光伏電池工作原理26-27
• 3.3 光伏電池等效電路27
• 3.4 光伏電池通用數(shù)學(xué)模型27-28
• 3.5 光伏電池簡化數(shù)學(xué)模型28-30
• 3.6 光伏電池仿真模型30-31
• 3.7 光伏電池特性分析31-34
• 3.8 本章小結(jié)34-35
• 第四章 基于DC/DC變換器的MPPT功能實現(xiàn)35-41
• 4.1 DC/DC變換電路對MPPT功能的實現(xiàn)35
• 4.2 DC/DC變換器35-39
• 4.2.1 Boost升壓電路35-37
• 4.2.2 Buck降壓電路37-38
• 4.2.3 Buck-Boost電路38-39
• 4.2.4 Cuk電路39
• 4.3 光伏發(fā)電系統(tǒng)中DC/DC變換電路的選取39-40
• 4.4 本章小結(jié)40-41
• 第五章 光伏發(fā)電最大功率點跟蹤算法與仿真41-63
• 5.1 電導(dǎo)增量法41-43
• 5.2 擾動觀測法43-55
• 5.2.1 擾動觀測法基本原理43-45
• 5.2.2 擾動觀察法震蕩問題45-46
• 5.2.3 擾動觀測法震蕩分析46-48
• 5.2.4 基于Boost電路的擾動觀察法仿真48-52
• 5.2.5 擾動觀測法擾動步長選取52-55
• 5.3 改進(jìn)型變步長擾動觀察法55-62
• 5.3.1 改進(jìn)型變步長擾動觀測法基本原理55-57
• 5.3.2 基于Boost電路的改進(jìn)型擾動觀察法仿真57-59
• 5.3.3 改進(jìn)型擾動觀測法擾動步長選取59-62
• 5.3.4 仿真結(jié)果分析62
• 5.4 本章小結(jié)62-63
• 第六章 總結(jié)與展望63-65
• 6.1 總結(jié)63-64
• 6.2 展望64-65
• 參考文獻(xiàn)65-69
• 致謝69-70
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄70

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號：972579