【摘要】：當(dāng)今世界人類生存環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞,化石燃料的燃燒在當(dāng)中扮演著重要角色,于是可再生能源發(fā)電開始受到普遍關(guān)注。從資源的可持續(xù)發(fā)展和環(huán)保兩個(gè)方面來看,光伏發(fā)電具有明顯的優(yōu)勢(shì),作為世界上最重要的太陽能,已逐漸成為全球新興產(chǎn)業(yè)的重要代表。本文首先從物理性質(zhì)的角度闡述了光伏電池的發(fā)電原理,結(jié)合電路理論得到光伏電池的數(shù)學(xué)模型,并通過MATLAB/Simulink仿真的形式,重點(diǎn)闡述溫度和光強(qiáng)對(duì)其輸出的影響,由此引出最大功率跟蹤(Maximum Power Point Tracking,簡(jiǎn)稱MPPT)控制原理及跟蹤過程。對(duì)光伏電池的輸出進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié),從而保證電池穩(wěn)定運(yùn)行在峰值功率點(diǎn),以此來提高發(fā)電效率。因此,無論是在學(xué)術(shù)科研,還是在生產(chǎn)應(yīng)用方面,最大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù)都具有重要地位。隨后從拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和組合形式兩個(gè)方面對(duì)光伏系統(tǒng)的主變換電路進(jìn)行分類,設(shè)計(jì)出在本文的仿真實(shí)驗(yàn)中所用到的獨(dú)立式光伏發(fā)電拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。重點(diǎn)研究電導(dǎo)增量法,并給出了詳細(xì)的跟蹤原理和跟蹤過程,針對(duì)定步長(zhǎng)條件下的電壓崩潰問題,選用變步長(zhǎng)的思想對(duì)其算法實(shí)施改進(jìn)。從得到的波形圖可以看出,采用變步長(zhǎng)的電導(dǎo)增量法,可以跟蹤到峰值功率點(diǎn)并保持穩(wěn)定運(yùn)行。然而在跟蹤的初始時(shí)刻,功率曲線出現(xiàn)階梯型變化,究其原因,就是開始時(shí)候的步長(zhǎng)較大。針對(duì)這一情況,加入恒壓?jiǎn)?dòng)對(duì)現(xiàn)有算法進(jìn)一步改進(jìn)。隨后針對(duì)光伏系統(tǒng)模型難以確定的問題,利用智能算法的優(yōu)勢(shì),在電導(dǎo)增量法的基礎(chǔ)上加入模糊控制,通過對(duì)仿真波形的分析可知,新算法具有良好的跟蹤性能。上述分析是在理想條件(即所有組件均處在相同溫度和光強(qiáng))下得到的,而實(shí)際情況往往會(huì)遇到光伏組件局部陰影遮擋的情況。此時(shí),光伏陣列的功率輸出曲線將出現(xiàn)不止一個(gè)峰值點(diǎn),常規(guī)的跟蹤算法很有可能陷入局部峰值點(diǎn),失去準(zhǔn)確性。于是提出適用于上述情況的支路峰值功率點(diǎn)預(yù)測(cè)與串聯(lián)補(bǔ)償電壓相結(jié)合的新算法。結(jié)果表明,新算法能夠?qū)崿F(xiàn)局部陰影下的最大功率跟蹤,并且在動(dòng)態(tài)跟蹤和穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)仿真效果非常理想。
【圖文】：

圖 1-1 龍華太陽能電動(dòng)公交車 圖 1-2 美國(guó)通信衛(wèi)星 Intelsa圖 1-3 西藏羊八井 100kW 光伏并網(wǎng)電站 圖 1-4 首都博物館 300kW 屋頂并網(wǎng)光伏系統(tǒng)其中，作為高效利用太陽能主要方式的光伏并網(wǎng)發(fā)電，發(fā)展最為迅速。《全球新能源發(fā)展報(bào)告 2014》（以下簡(jiǎn)稱“報(bào)告”）由漢能控股集團(tuán)與全聯(lián)新能源商會(huì)組成的研究團(tuán)隊(duì)共同完成，“報(bào)告”指出[6]：1、世界光伏市場(chǎng)和裝機(jī)量。2013 年，，就新增裝機(jī)容量而言，僅中國(guó)這一個(gè)國(guó)家

圖 1-1 龍華太陽能電動(dòng)公交車 圖 1-2 美國(guó)通信衛(wèi)星 Intelsa圖 1-3 西藏羊八井 100kW 光伏并網(wǎng)電站 圖 1-4 首都博物館 300kW 屋頂并網(wǎng)光伏系統(tǒng)其中，作為高效利用太陽能主要方式的光伏并網(wǎng)發(fā)電，發(fā)展最為迅速�！度蛐履茉窗l(fā)展報(bào)告 2014》（以下簡(jiǎn)稱“報(bào)告”）由漢能控股集團(tuán)與全聯(lián)新能源商會(huì)組成的研究團(tuán)隊(duì)共同完成，“報(bào)告”指出[6]：1、世界光伏市場(chǎng)和裝機(jī)量。2013 年，就新增裝機(jī)容量而言，僅中國(guó)這一個(gè)國(guó)家
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM914.4

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2570140