本文關(guān)鍵詞： 光伏發(fā)電系統(tǒng) 最大功率點(diǎn)跟蹤 擾動(dòng)觀察法 電導(dǎo)增量法 支持向量機(jī)回歸　出處：《山東大學(xué)》2014年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：隨著經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展和世界人口急劇增長(zhǎng),現(xiàn)代社會(huì)對(duì)能源的需求量越來(lái)越大,而傳統(tǒng)的化石能源不符合可持續(xù)發(fā)展的要求,同時(shí)會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染,因此尋求新型綠色可持續(xù)能源已刻不容緩。太陽(yáng)能是一種綠色無(wú)污染、可持續(xù)的能源,為提高光伏發(fā)電效率,本文選擇光伏發(fā)電系統(tǒng)中的最大功率點(diǎn)跟蹤(maximum power point tracking, MPPT)作為研究課題。 本文根據(jù)光伏電池實(shí)體輸出特性建立了光伏電池等效電路結(jié)構(gòu)圖以及等效輸出數(shù)學(xué)模型,上利用Matlab軟件創(chuàng)建了光伏電池仿真模型。利用光伏電池模型對(duì)不同光照強(qiáng)度及電池溫度條件下光伏電池的P-V和Ⅰ-Ⅴ特性進(jìn)行了仿真研究,并通過(guò)仿真結(jié)果對(duì)光照強(qiáng)度和電池溫度對(duì)最大功率點(diǎn)電壓、電流及輸出的最大功率影響總結(jié)概括。 通過(guò)對(duì)光伏電池特性研究,探討最大功率點(diǎn)跟蹤方法及改進(jìn)措施。本文選取基于擾動(dòng)自尋優(yōu)控制方法中的擾動(dòng)觀察法和電導(dǎo)增量法進(jìn)行研究,首先通過(guò)Matlab建立基于此兩種方法的電路仿真模型,對(duì)跟蹤效果進(jìn)行分析,針對(duì)方法的不足,對(duì)擾動(dòng)步長(zhǎng)地設(shè)定及跟蹤過(guò)程中地誤判問(wèn)題做了優(yōu)化,并通過(guò)Matlab仿真驗(yàn)證。采用自適應(yīng)步長(zhǎng)和防誤判進(jìn)行優(yōu)化的兩種MPPT控制方法擾動(dòng)步長(zhǎng)確定靈活同時(shí)避免了誤判地發(fā)生,有效地增加光伏電池的輸出功率,提高了光伏電池發(fā)電效率。 在人工智能方法應(yīng)用于最大功率點(diǎn)跟蹤控制上,本文采用了基于支持向量機(jī)回歸(Support Vector Regression, SVR)的光伏MPPT控制方法。在建立了基于SVR的光伏MPP預(yù)測(cè)模型基礎(chǔ)上,構(gòu)建了基于SVR的光伏MPPT控制器,并應(yīng)用于光伏發(fā)電系統(tǒng)電路,運(yùn)行結(jié)果驗(yàn)證了基于SVR的光伏MPPT控制器可行性和有效性。對(duì)比采用基于BP(Back Propagation)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測(cè)模型,預(yù)測(cè)結(jié)果表明基于SVR的預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)精度好于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),更適應(yīng)于作為光伏MPPT控制器的應(yīng)用算法。由于基于SVR的光伏MPPT控制器對(duì)MPP預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性取決于SVR預(yù)測(cè)模型,而SVR預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)能力表現(xiàn)與模型參數(shù)之間有重要的關(guān)聯(lián),本文對(duì)SVR預(yù)測(cè)模型參數(shù)分別采用了網(wǎng)格搜索算法(Grid SearchAlgorithms, GSA)、遺傳算法(Genetic Algorithms, GA)和粒子群優(yōu)化算法(Particle Swarm optimization, PSO)三種算法進(jìn)行優(yōu)化,并比較三種方法優(yōu)化下模型性能。結(jié)果表明GSA-SVR法預(yù)測(cè)精度較高,但同時(shí)需要大量時(shí)間對(duì)模型參數(shù)尋優(yōu)；PSO-SVR法預(yù)測(cè)精度稍低于GSA-SVR,但高于GA-SVR。PSO-SVR預(yù)測(cè)模型優(yōu)化簡(jiǎn)便,用時(shí)短,預(yù)測(cè)精度較高,光伏MPPT控制器更宜采用PSO算法優(yōu)化的SVR預(yù)測(cè)模型來(lái)構(gòu)建。
[Abstract]:With the sustained development of the economy and the rapid growth of the world population, the demand for energy in modern society is increasing, while the traditional fossil energy does not meet the requirements of sustainable development, and at the same time will cause serious environmental pollution. Therefore, it is urgent to seek new green and sustainable energy. Solar energy is a kind of green, pollution-free and sustainable energy, in order to improve the efficiency of photovoltaic power generation, In this paper, maximum power point tracking (MPPT) in photovoltaic power generation system is selected as the research topic. According to the solid output characteristics of photovoltaic cells, the equivalent circuit structure diagram and equivalent output mathematical model of photovoltaic cells are established in this paper. The simulation model of photovoltaic cell is established by using Matlab software. The P-V and 鈪，

本文編號(hào)：1549680