【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(chǔ)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(huì)出現(xiàn)多個(gè)功率峰值點(diǎn),此時(shí)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(huì)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(tái),以三種連續(xù)遮陰情況和環(huán)境漸變情況為仿真條件,驗(yàn)證了雙算法模型在環(huán)境突變和漸變下的有效性,比較驗(yàn)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(yàn)平臺(tái),在室外進(jìn)行局部遮陰情況實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明了雙算法模型能夠及時(shí)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(hào)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(hào)生成器原塊輸出的占空比 D 與 50kHz 的信號(hào)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(hào)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(hào)發(fā)生器
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TM615

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2521682