發(fā)布時(shí)間：2017-11-30 09:19

  本文關(guān)鍵詞：光伏并網(wǎng)系統(tǒng)MPPT方法及能量損失研究

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【摘要】：光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)在發(fā)電過程中,由于云層、建筑物、樹影等的遮擋會使光伏陣列發(fā)生局部陰影現(xiàn)象,導(dǎo)致光伏陣列的P-U輸出特性呈現(xiàn)多峰值現(xiàn)象。光伏陣列處于局部陰影下時(shí),采用常規(guī)MPPT方法進(jìn)行控制會陷入局部最大功率點(diǎn),導(dǎo)致系統(tǒng)功率損失,因此研究多峰值MPPT控制方法具有重要意義。在光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行MPPT控制時(shí)會產(chǎn)生能量損失,主要包括在最大功率點(diǎn)附近的振蕩現(xiàn)象和由于外界環(huán)境變化產(chǎn)生的誤判現(xiàn)象。對最大功率點(diǎn)跟蹤過程中的能量損失進(jìn)行分析有利于詳細(xì)了解最大功率點(diǎn)跟蹤過程,對提高M(jìn)PPT方法的跟蹤效率和系統(tǒng)效率均有幫助。本文首先介紹了光伏電池的發(fā)電原理,并分析了光伏電池的物理模型和工程模型,建立了均勻光照條件下和局部陰影條件下的光伏陣列數(shù)學(xué)模型。在Matlab/Simulink中搭建了仿真模型,研究了光照強(qiáng)度和溫度對光伏陣列輸出特性的影響,仿真結(jié)果表明局部陰影條件下光伏陣列P-U輸出特性呈現(xiàn)多峰值,為后續(xù)研究提供了理論依據(jù)。在分析均勻光照條件下幾種常規(guī)單峰值MPPT方法的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)研究了基于模糊控制的MPPT方法,設(shè)計(jì)了模糊控制器,并基于Matlab/Simulink進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。在常規(guī)MPPT控制方法的基礎(chǔ)上,對局部陰影條件下的全局最大功率點(diǎn)跟蹤進(jìn)行了研究。由于粒子群算法在多極值尋優(yōu)中的優(yōu)勢,本文將其引入全局最大功率點(diǎn)跟蹤控制中�；玖Ｗ尤核惴ㄔ谒惴ê笃诖嬖谑諗枯^慢的問題,針對這一問題,本文對基于粒子群算法的全局最大功率點(diǎn)跟蹤方法進(jìn)行了改進(jìn),并仿真驗(yàn)證了改進(jìn)后的算法具有兼顧快速性和精確性的優(yōu)點(diǎn)。本文還分析了最大功率點(diǎn)跟蹤過程中的能量損失問題,重點(diǎn)分析了擾動觀察法和電導(dǎo)增量法應(yīng)用過程中,由于誤判和在最大功率點(diǎn)附近振蕩產(chǎn)生的能量損失。本文最后在實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有10k W單級式的光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)硬件實(shí)驗(yàn)平臺上進(jìn)行了均勻光照條件下擾動觀察法實(shí)驗(yàn)和局部陰影條件下光伏陣列輸出特性的實(shí)驗(yàn)研究,并對基于掃描法的全局最大功率點(diǎn)跟蹤方法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該跟蹤方法的正確性。
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM615

【參考文獻(xiàn)】

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 朱艷偉;光伏發(fā)電系統(tǒng)效率提高理論方法及關(guān)鍵技術(shù)研究[D];華北電力大學(xué);2012年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 陳歡;光伏并網(wǎng)系統(tǒng)最大功率點(diǎn)跟蹤能量損失研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2010年

2 王云飛;基于變步長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

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本文編號：1238811