發(fā)布時間：2019-12-05 21:36

【摘要】：當今世界人類生存環(huán)境遭到嚴重破壞,化石燃料的燃燒在當中扮演著重要角色,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)保兩個方面來看,光伏發(fā)電具有明顯的優(yōu)勢,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,重點闡述溫度和光強對其輸出的影響,由此引出最大功率跟蹤(Maximum Power Point Tracking,簡稱MPPT)控制原理及跟蹤過程。對光伏電池的輸出進行實時調(diào)節(jié),從而保證電池穩(wěn)定運行在峰值功率點,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,最大功率點跟蹤技術(shù)都具有重要地位。隨后從拓撲結(jié)構(gòu)和組合形式兩個方面對光伏系統(tǒng)的主變換電路進行分類,設(shè)計出在本文的仿真實驗中所用到的獨立式光伏發(fā)電拓撲結(jié)構(gòu)。重點研究電導(dǎo)增量法,并給出了詳細的跟蹤原理和跟蹤過程,針對定步長條件下的電壓崩潰問題,選用變步長的思想對其算法實施改進。從得到的波形圖可以看出,采用變步長的電導(dǎo)增量法,可以跟蹤到峰值功率點并保持穩(wěn)定運行。然而在跟蹤的初始時刻,功率曲線出現(xiàn)階梯型變化,究其原因,就是開始時候的步長較大。針對這一情況,加入恒壓啟動對現(xiàn)有算法進一步改進。隨后針對光伏系統(tǒng)模型難以確定的問題,利用智能算法的優(yōu)勢,在電導(dǎo)增量法的基礎(chǔ)上加入模糊控制,通過對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)下得到的,而實際情況往往會遇到光伏組件局部陰影遮擋的情況。此時,光伏陣列的功率輸出曲線將出現(xiàn)不止一個峰值點,常規(guī)的跟蹤算法很有可能陷入局部峰值點,失去準確性。于是提出適用于上述情況的支路峰值功率點預(yù)測與串聯(lián)補償電壓相結(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,并且在動態(tài)跟蹤和穩(wěn)態(tài)運行時仿真效果非常理想。
【圖文】：

圖 1-1 龍華太陽能電動公交車 圖 1-2 美國通信衛(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)展報告 2014》（以下簡稱“報告”）由漢能控股集團與全聯(lián)新能源商會組成的研究團隊共同完成，“報告”指出[6]：1、世界光伏市場和裝機量。2013 年，，就新增裝機容量而言，僅中國這一個國家

圖 1-1 龍華太陽能電動公交車 圖 1-2 美國通信衛(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)展報告 2014》（以下簡稱“報告”）由漢能控股集團與全聯(lián)新能源商會組成的研究團隊共同完成，“報告”指出[6]：1、世界光伏市場和裝機量。2013 年，就新增裝機容量而言，僅中國這一個國家
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM914.4

【參考文獻】

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本文編號：2570140