隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)能源的需求越來(lái)越大，傳統(tǒng)不可再生能源日益枯竭，而且在應(yīng)用過(guò)程中造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。因此，綠色能源應(yīng)運(yùn)而生。 光伏發(fā)電技術(shù)和產(chǎn)業(yè)不僅是當(dāng)今能源的一個(gè)重要補(bǔ)充，更具備成為未來(lái)主要能源來(lái)源的潛力。本文獨(dú)立以光伏發(fā)電系統(tǒng)為研究對(duì)象，以最大限度利用太陽(yáng)能為主要目標(biāo)，開(kāi)展獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)最大功率點(diǎn)跟蹤控制的理論和仿真研究。 光伏陣列輸出特性是光伏發(fā)電系統(tǒng)研究中的最基本問(wèn)題。本文在光伏陣列輸出特性方程的基礎(chǔ)上，運(yùn)用Matlab/Simulink建立基于M函數(shù)的光伏陣列仿真模型，克服了單純用Simulink元件庫(kù)建立光伏陣列模型過(guò)程復(fù)雜的缺點(diǎn)，為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)仿真、指導(dǎo)理論研究和系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了基礎(chǔ)保證。 最大功率點(diǎn)跟蹤(MPPT)方法是光伏發(fā)電系統(tǒng)中提高系統(tǒng)效率的重要手段。本文在介紹光伏陣列輸出特性及其仿真模型的基礎(chǔ)上，建立了以BoIBB變換電路為核心實(shí)現(xiàn)獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)MPPT的仿真模型，分析了最大功率點(diǎn)跟蹤的方法和原理并介紹了常見(jiàn)MPPT算法。針對(duì)傳統(tǒng)擾動(dòng)觀察法的存在缺點(diǎn)，提出了一種變步長(zhǎng)占空比擾動(dòng)觀察MPPT算法，變步長(zhǎng)占空比擾動(dòng)法與傳統(tǒng)擾動(dòng)法的最小步長(zhǎng)相同，，在穩(wěn)態(tài)時(shí)兩種算法的精度相似，但變步長(zhǎng)的占空比擾動(dòng)觀察法在離MPP點(diǎn)較遠(yuǎn)的場(chǎng)合可以采用較大的步長(zhǎng)，在保證算法精度的情況下具有較好的快速性。然后對(duì)這種算法運(yùn)用Matlab/Simulink進(jìn)行仿真。仿真結(jié)果表明：這種變步長(zhǎng)擾動(dòng)觀察MPPT算法能夠穩(wěn)定、高效地跟蹤光伏陣列最大功率點(diǎn)；同時(shí)，在日照強(qiáng)度、環(huán)境溫度等系統(tǒng)參數(shù)擾動(dòng)的情況下，能快速尋找新的工作點(diǎn)，保持系統(tǒng)穩(wěn)定，表現(xiàn)出很好的動(dòng)態(tài)特性。在光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TM615
文章目錄
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 概述
1.1.1 能源危機(jī)與環(huán)境污染
1.1.2 可再生能源的發(fā)展利用
1.2 光伏發(fā)電的發(fā)展
1.2.1 世界光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)展
1.2.2 中國(guó)光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)展
1.3 MPPT 的研究現(xiàn)狀
1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容
2 光伏電池的特性和數(shù)學(xué)模型
2.1 光伏電池的原理和特性
2.1.1 光伏電池的工作原理
2.1.2 光伏電池的輸出特性
2.2 光伏電池的數(shù)學(xué)模型
2.2.1 光伏電池的等效模型
2.2.2 模型的參數(shù)求取
2.2.3 光伏電池的仿真模型
2.3 本章小結(jié)
3 獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)
3.1 獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)的基本組成
3.2 帶 MPPT 功能的光伏發(fā)電系統(tǒng)的基本組成
3.3 本章小結(jié)
4 DC-DC 變換電路的結(jié)構(gòu)和控制方式
4.1 典型的 DC-DC 變換器
4.1.1 降壓式變換器（BUCK CONVERTER）
4.1.2 升壓式變換器（BOOST CONVERTER）
4.1.3 升降壓式變換器（BUCK-BOOST CONVERTER）
4.1.4 庫(kù)克式變換器（CUK CONVERTER）
4.2 復(fù)合變換電路
4.2.1 級(jí)聯(lián)方式
4.2.2 交錯(cuò)方式
4.2.3 疊加方式
4.2.4 三種方式下個(gè)開(kāi)關(guān)管電壓應(yīng)力的比較
4.3 BOIBB 變換器的工作原理及特性
4.3.1 BOIBB 變換器的工作原理
4.3.2 BOIBB 變換器的特性分析
4.4 BOIBB 變換器的控制方式
4.4.1 儲(chǔ)能電感的大小
4.4.2 功率傳輸方式
4.4.3 控制電路的復(fù)雜性
4.4.4 BOIBB 變換器的仿真分析
4.5 本章小結(jié)
5 最大功率點(diǎn)跟蹤控制技術(shù)的研究
5.1 最大功率點(diǎn)跟蹤的原理
5.2 最大功率點(diǎn)跟蹤算法
5.2.1 擾動(dòng)觀察法（P&O）
5.2.2 電導(dǎo)增量法（INC）
5.2.3 擾動(dòng)觀察法與電導(dǎo)增量法的比較
5.3 BOIBB 變換器實(shí)現(xiàn) MPPT 的原理
5.4 仿真分析
5.4.1 占空比擾動(dòng)觀察法的仿真分析
5.4.2 變步長(zhǎng)占空比擾動(dòng)觀察法的仿真分析
5.5 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 后續(xù)展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄
【參考文獻(xiàn)】
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