本文關鍵詞：獨立運行光伏發(fā)電系統(tǒng)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 隨著世界經濟的高速發(fā)展、人口的增長和科技的進步,傳統(tǒng)能源的消耗量越來越大,這就帶來了一系列能源的耗盡和環(huán)境污染問題。太陽能作為一種優(yōu)越的可再生能源而受到世界各國的重視并具有較大發(fā)展?jié)摿�。為了進一步提高系統(tǒng)的性能,實現系統(tǒng)的優(yōu)化及可靠運行,本文研究獨立運行光伏發(fā)電系統(tǒng)的結構、工作原理和控制策略。相對并網系統(tǒng),這對于國家正大力發(fā)展的西部太陽能資源開發(fā)來說是具有現實意義的。 首先,本文詳細介紹了光伏發(fā)電的國內外研究背景,光伏電池的種類、發(fā)電原理及輸出特性,并介紹了獨立運行光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成、運行原理和應用,在此基礎上論述了光伏系統(tǒng)常用的DC/DC變換電路,負載最大功率跟蹤(MPPT)的方法等人們普遍關注的問題。融合了上述原理技術,設計一個功率為25W的獨立運行光伏發(fā)電系統(tǒng)。 其次,為減小傳統(tǒng)的固定步長的擾動法進行最大功率跟蹤的步長大振蕩大,步長小跟蹤速度慢的缺陷,本文提出了電壓自適應最大功率跟蹤算法,其原理是引入了不同的步長系數,根據功率變量值的大小,確定合適的控制步長進行電壓參考值的給定,并在MATLAB環(huán)境下利用Simulink工具搭建模型進行仿真,仿真結果驗證了此種跟蹤方法具有快速性、穩(wěn)定性和準確性等優(yōu)點。 最后,搭建硬件電路,通過對電池板的不同安裝角度測量得到的數據,得出不同季節(jié)在大連地區(qū)安裝的不同最佳角度值。設計了25W的獨立運行光伏發(fā)電系統(tǒng)的主電路及其控制電路,包括光伏電池的選擇,Boost主電路參數、控制電路部分、驅動電路及其檢測電路各模塊分別進行了詳細的探討;對獨立系統(tǒng)的儲能裝置蓄電池的充放電電路進行了設計,利用單片機dsPIC30F3011控制電路同時實現了最大功率跟蹤和蓄電池的充電電壓、放電極限電壓及充電電流的控制,可防止過充過放現象的發(fā)生,從而實現獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)的可靠運行。
【關鍵詞】：光伏發(fā)電 獨立光伏系統(tǒng) 自適應電壓算法 MPPT 蓄電池充放電
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2009
【分類號】：TM615
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-17
• 1.1 課題研究背景8-9
• 1.1.1 人類所面臨的能源危機8
• 1.1.2 傳統(tǒng)能源背后的環(huán)境問題8-9
• 1.2 光伏發(fā)電的特性和優(yōu)勢9-10
• 1.3 光伏發(fā)電發(fā)展現狀和前景10-15
• 1.3.1 國外發(fā)展現狀10-13
• 1.3.2 國內發(fā)展現狀13-15
• 1.4 本課題的研究任務15-17
• 2 光伏發(fā)電系統(tǒng)的概述17-41
• 2.1 光伏電池的分類17-18
• 2.2 太陽能電池發(fā)電原理18-20
• 2.3 光伏電池等效電路20-25
• 2.3.1 太陽能電池的特性21-23
• 2.3.2 太陽能電池隨環(huán)境變化的輸出特性23-25
• 2.4 光伏系統(tǒng)的分類及利用25-28
• 2.4.1 光伏系統(tǒng)的分類25-27
• 2.4.2 獨立運行光伏系統(tǒng)的應用27-28
• 2.5 光伏系統(tǒng)的最大功率跟蹤28-39
• 2.5.1 原理28-30
• 2.5.2 常用的DC/DC變換電路30-34
• 2.5.3 恒壓跟蹤法34-36
• 2.5.4 擾動觀察法36-38
• 2.5.5 電導增量法38-39
• 2.6 本章小結39-41
• 3 獨立光伏系統(tǒng)的建模與仿真41-51
• 3.1 光伏陣列模型的建立41-43
• 3.1.1 光伏電池特性數學模型41-42
• 3.1.2 光伏陣列的仿真模型42-43
• 3.2 最大功率跟蹤模型的建立43-45
• 3.2.1 控制結構及原理43
• 3.2.2 電壓環(huán)自適應的給定43-44
• 3.2.3 軟件流程44-45
• 3.3 最大功率跟蹤系統(tǒng)的Simulink建模45-46
• 3.4 仿真結果及其分析46-50
• 3.5 本章小結50-51
• 4 硬件電路的設計51-61
• 4.1 安裝角度的測量及其結果51-52
• 4.2 Boost電路參數的選擇52-54
• 4.2.1 電感的選擇53-54
• 4.2.2 濾波電容的選擇54
• 4.2.3 二極管的選擇54
• 4.2.4 功率開關管的選擇54
• 4.3 基于PIC控制部分的硬件設計54-56
• 4.4 驅動電路的設計56-58
• 4.5 檢測電路設計58-60
• 4.5.1 電壓檢測電路58-59
• 4.5.2 電流檢測電路59-60
• 4.6 本章小結60-61
• 5 蓄電池的原理及設計61-67
• 5.1 蓄電池的化學特性61-62
• 5.2 蓄電池充放電控制策略62-64
• 5.3 光伏蓄電池的特殊問題64-65
• 5.4 蓄電池選取及其充放電控制實現65-66
• 5.5 本章小結66-67
• 結論67-68
• 參考文獻68-70
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況70-71
• 致謝71-72

【引證文獻】

中國期刊全文數據庫 前2條

1 韋世寬;雷加;談恩民;王冬;;光伏系統(tǒng)最大功率點跟蹤技術研究[J];電子測量與儀器學報;2011年06期

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中國博士學位論文全文數據庫 前1條

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  本文關鍵詞：獨立運行光伏發(fā)電系統(tǒng)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：253571