【摘要】：光伏發(fā)電技術(shù)可以將安全潔凈的太陽能轉(zhuǎn)換為電能,但由于轉(zhuǎn)換效率低會妨礙光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)展,因此提高光伏發(fā)電系統(tǒng)轉(zhuǎn)換效率的研究顯得尤為重要。根據(jù)光伏發(fā)電系統(tǒng)國內(nèi)外最大功率點跟蹤控制的研究現(xiàn)狀,本論文以獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)為研究對象,提出一種改進的模糊PID控制算法,來實現(xiàn)最大功率點追蹤,從而提高光伏發(fā)電的轉(zhuǎn)換效率。通過對硬件電路和軟件的優(yōu)化設(shè)計,研制了一款基于改進型模糊PID的光伏系統(tǒng)MPPT控制器。論文主要研究工作如下。1、對光伏發(fā)電原理進行分析,研究了其工作特性,在MATLAB/Simulink環(huán)境下,搭建光伏電池仿真模型,分析其輸出特性。2、通過光伏發(fā)電的MPPT原理分析,對常用的擾動觀察法(P0)、電導增量法(INC)和模糊控制法搭建其仿真模型進行分析,根據(jù)仿真結(jié)果可以看出主要缺點是響應(yīng)速度慢,穩(wěn)態(tài)時振蕩引起功率損耗。論文提出了改進的模糊PID控制算法,通過模糊控制和模糊PID相結(jié)合的雙�？刂扑惴▉韺崿F(xiàn)分級控制。從仿真波形圖中可以看出,在光照強度或溫度變化時,改進的模糊PID控制法比前三種方法追蹤響應(yīng)更快,波形穩(wěn)定性更強。3、采用STM32系列的芯片作為控制核心,使用Altium Designer軟件繪制光伏發(fā)電MPPT控制器的原理圖,利用Keil uVision5軟件編寫相應(yīng)的控制程序。最后,設(shè)計出一款基于改進型模糊PID的光伏系統(tǒng)MPPT控制器。4、最后,對研制的光伏發(fā)電MPPT控制系統(tǒng)進行實驗研究,實驗結(jié)果表明,相比其它控制器,研制的光伏發(fā)電MPPT控制器具有更好的控制效果。
【圖文】：

形成需要幾百萬年的積累，屬于不可再生能源，并且這些能源的儲備正在急劇減逡逑少。在２０１５年世界能源消費結(jié)構(gòu)中⑴，各種能源占全球一次能源消費的比重如逡逑圖１．邋１所示和１．邋２所示�；茉丛谟辛χ谓�(jīng)濟社會快速發(fā)展的同時，，也帶來逡逑了全球性能源環(huán)境問題，傳統(tǒng)能源燃燒產(chǎn)生的有害氣體導致全球溫室效應(yīng)，臭氧逡逑氣的破壞以及霧霾加重等生態(tài)問題。此外，隨著化石能源儲量的逐步降低，全球逡逑能源危機也日益逼近。據(jù)某能源探索機構(gòu)推測，如果沒有新能源，僅對現(xiàn)有能逡逑源的消耗量來講，地球可開采的煤炭還能供給將近２２０年，天然氣將近６０年，逡逑而石油卻不到４０年。逡逑味例個邐年均日萬 逡逑石油邐油當量逡逑５０％邐２５０邐ＢＵＩ邐Ｂｍ？逡逑ＳＢ邋■可再生能源逡逑４０％邋＼邐廣邐２００邐ｍ｜邐■水電逡逑３０％邐１５０邐ｂ邐■邐Ｉ邋Ｓ逡逑５。ｉｌｌ邋＿邋■天然氣逡逑核能邐W石油逡逑０％邋—邐邐邋邐＞邋０邋邐邐邐＞逡逑１９６５邐２０００邐２０３５邋時間邐１９９４－２０１４邐２０１４－２０３５邋時間逡逑圖１．１邋一次能源的占比邐圖１．２各類能源每年需求的增長逡逑據(jù)科學家預(yù)測【３］，若按照目前溫室氣體的排放速度，本世紀末地球的氣溫將逡逑上升６￣７°Ｃ左右，這己高出生態(tài)警戒線２°Ｃ左右，將會嚴重地破壞生態(tài)系統(tǒng)的平逡逑衡。例如升溫會引起兩極冰山的融化而使海平面的上升，減少了人類的生存空間，逡逑一些島國和地區(qū)會被海洋淹沒

國目前仍以每年將近２０％到３０％的速度增長\　ｅ義希竢>，逡逑圖１．３光伏應(yīng)用邐圖１．４全球光伏裝機預(yù)測（ＧＷ）逡逑大批投資者正被光伏產(chǎn)業(yè)的巨大發(fā)展?jié)摿蜕虡I(yè)價值吸引，加上政府全力支逡逑２逡逑
【學位授予單位】：浙江師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TM615

【參考文獻】

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本文編號：2655985