發(fā)布時間：2019-08-01 10:01

【摘要】：化石能源的過度開發(fā)和利用造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染和能源危機(jī)。新能源、可再生能源以及節(jié)能技術(shù)在世界各國都得到廣泛的重視。其中太陽能由于清潔無污染,儲量巨大,開采成本低成為了未來能源的主要構(gòu)成部分。光伏發(fā)電技術(shù)對改善能源結(jié)構(gòu),降低環(huán)境污染具有重大的意義。在發(fā)電過程中,由于建筑、落葉、塵土堆積、云等,光伏電池板經(jīng)常出現(xiàn)遮陰情況。光伏陣列輸出的功率-電壓(P-U)特性曲線就會出現(xiàn)多個功率峰值點(diǎn),此時傳統(tǒng)的最大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù)(Maximum Power Point Tracking,MPPT)控制算法就會失效,即使一些改進(jìn)型算法也無法滿足在大部分復(fù)雜遮陰下保持最大功率輸出的要求。本文分析了光伏發(fā)電的研究背景和意義,構(gòu)建并討論了雙二極管等效電路構(gòu)建的光伏電池模型以及輸出特性曲線。舉例闡述了幾種經(jīng)典MPPT控制算法,及其算法流程和失效原因。本文還詳細(xì)介紹了粒子群算法的由來和原理,并在算法結(jié)構(gòu)、算法流程、參數(shù)選擇上進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化,最終得到了休眠粒子群算法(Dormant Particle Swarm Optimization,DPSO)。休眠粒子群算法收斂速度更快,效率更高。將休眠粒子群算法和電導(dǎo)增量法結(jié)合構(gòu)成的雙算法模型,能夠適應(yīng)各種復(fù)雜遮陰情況下MPPT控制。使用MATLAB/Simulink仿真軟件搭建了光伏發(fā)電直流變換器部分的仿真平臺,以三種連續(xù)遮陰情況和環(huán)境漸變情況為仿真條件,驗證了雙算法模型在環(huán)境突變和漸變下的有效性,比較驗證了休眠粒子群算法的快速收斂能力,以及強(qiáng)大的尋優(yōu)能力。本文搭建了系統(tǒng)的硬件實(shí)驗平臺,在室外進(jìn)行局部遮陰情況實(shí)驗。實(shí)驗結(jié)果說明了雙算法模型能夠及時找到最大功率點(diǎn),并且維持最大功率穩(wěn)定輸出。
【圖文】：

30(a) (b)圖 4-3 (a)封裝；(b)封裝參數(shù)ost 變換器和 PWM 信號生成器準(zhǔn) Boost 升壓電路結(jié)構(gòu)中只有前端電容、濾波電容、功率開關(guān)管、電感，結(jié)構(gòu)簡單實(shí)用，仿真電路見圖 4-4(a)。PWM 信號生成器原塊輸出的占空比 D 與 50kHz 的信號發(fā)生器生成的三角波進(jìn)行比較示。仿真過程中曾直接采用三角波信號發(fā)生器組件進(jìn)行比較，，但器生成的三角波不穩(wěn)定被舍棄。

(a)Boost變換器；(b)PWM信號發(fā)生器
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TM615

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 孫康杰;王經(jīng);;分布式光伏發(fā)電與能源可持續(xù)利用[J];電力與能源;2014年02期

2 胡云巖;張瑞英;王軍;;中國太陽能光伏發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀及前景[J];河北科技大學(xué)學(xué)報;2014年01期

3 龍文志;;光伏屋面將進(jìn)入大發(fā)展的時代[J];建筑技術(shù);2014年01期

4 蘇劍;周莉梅;李蕊;;分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)的成本/效益分析[J];中國電機(jī)工程學(xué)報;2013年34期

5 惠晶;王思杰;謝偉;李含希;;粒子群優(yōu)化在光伏系統(tǒng)MPPT控制中的應(yīng)用[J];電力電子技術(shù);2012年05期

6 朱艷偉;石新春;但揚(yáng)清;李鵬;劉文穎;魏德冰;付超;;粒子群優(yōu)化算法在光伏陣列多峰最大功率點(diǎn)跟蹤中的應(yīng)用[J];中國電機(jī)工程學(xué)報;2012年04期

7 李天博;褚俊;陳坤華;;基于粒子群算法的MPPT仿真及應(yīng)用[J];電力電子技術(shù);2012年01期

8 汪鋒;于文華;;“十二五”時期中國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展對策[J];常州大學(xué)學(xué)報(社會科學(xué)版);2012年01期

9 吳海濤;孫以澤;孟Ze;;粒子群優(yōu)化模糊控制器在光伏發(fā)電系統(tǒng)最大功率跟蹤中的應(yīng)用[J];中國電機(jī)工程學(xué)報;2011年06期

10 吳福保;王湘艷;;太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的特點(diǎn)及其發(fā)展[J];電力與能源;2011年01期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 趙杰;光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)研究[D];天津大學(xué);2012年

2 陳艷;光伏發(fā)電系統(tǒng)中Z源逆變器的控制技術(shù)研究[D];重慶大學(xué);2012年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前5條

1 胡浩磊;光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)部分遮陰下最大功率點(diǎn)的跟蹤控制[D];華東理工大學(xué);2013年

2 雷蕾;光伏系統(tǒng)不均勻光照下最大功率點(diǎn)跟蹤研究[D];重慶大學(xué);2011年

3 周航;基于粒子群算法的局部遮陰光伏發(fā)電系統(tǒng)MPPT控制的研究[D];天津大學(xué);2009年

4 劉素梅;光伏方陣失配現(xiàn)象研究[D];汕頭大學(xué);2008年

5 陳如亮;光伏熱斑現(xiàn)象及多峰最大功率跟蹤的研究[D];汕頭大學(xué);2007年

本文編號：2521682