太陽(yáng)能(光伏)應(yīng)用系統(tǒng)優(yōu)化控制的研究
本文關(guān)鍵詞:太陽(yáng)能(光伏)應(yīng)用系統(tǒng)優(yōu)化控制的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】: 隨著眾多不可再生能源的消耗殆盡和環(huán)境污染的日益嚴(yán)重,新型能源的開發(fā)及利用逐漸成為人們?nèi)找骊P(guān)注的焦點(diǎn)。太陽(yáng)能憑借其他能源不可比擬的優(yōu)勢(shì),成為新興能源中的寵兒。光伏發(fā)電應(yīng)用系統(tǒng),是太陽(yáng)能利用的載體之一。近年來(lái),隨著光伏發(fā)電技術(shù)的發(fā)展,光伏發(fā)電應(yīng)用系統(tǒng)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。光伏電池作為光伏應(yīng)用系統(tǒng)中能量轉(zhuǎn)換的重要部件,其效率的優(yōu)化,即最大功率點(diǎn)跟蹤控制的研究是光伏應(yīng)用領(lǐng)域的一個(gè)重要課題。本文正是以太陽(yáng)能光伏應(yīng)用系統(tǒng)為研究對(duì)象,以光伏電池的效率優(yōu)化為研究目的,以光伏電池的最大功率點(diǎn)跟蹤控制為研究主線,展開了較為深入的理論和實(shí)驗(yàn)研究。 本文首先較為系統(tǒng)地綜述了課題的研究背景,繼而對(duì)光伏應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹,從而引出本課題的研究現(xiàn)狀及研究意義;然后在給出光伏電池工作原理和數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,基于MATLAB軟件編程,對(duì)其輸出特性進(jìn)行模擬,并結(jié)合TH110(17)型號(hào)電池的實(shí)際測(cè)量所得輸出特性曲線,驗(yàn)證了該模擬方法的準(zhǔn)確性,隨后著重介紹了一種可模擬環(huán)境溫度、光照強(qiáng)度、光伏陣列串并聯(lián)數(shù)等參數(shù)的光伏陣列動(dòng)態(tài)通用仿真模型,解決了以往只針對(duì)特定光伏陣列建模的局限性,并給出仿真結(jié)果;接下來(lái),概述了最大功率點(diǎn)跟蹤控制的原理及幾種常用的最大功率點(diǎn)跟蹤控制方法,在此基礎(chǔ)上,對(duì)最大功率點(diǎn)跟蹤控制的實(shí)現(xiàn)策略進(jìn)行研究,建立了系統(tǒng)各個(gè)模塊的仿真模型,進(jìn)而比較了擾動(dòng)觀察法及電導(dǎo)增量法的跟蹤性能,并提出一種改進(jìn)的擾動(dòng)觀察法,仿真結(jié)果表明該方法可有效減少傳統(tǒng)擾動(dòng)觀察法的誤判功率損失,具有較好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度和穩(wěn)定度;最后詳細(xì)研究了遺傳算法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在光伏發(fā)電系統(tǒng)最大功率點(diǎn)跟蹤控制中的應(yīng)用,實(shí)驗(yàn)及仿真結(jié)果表明了基于遺傳算法優(yōu)化的徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)越性。
【關(guān)鍵詞】:太陽(yáng)能發(fā)電 光伏應(yīng)用系統(tǒng) 最大功率點(diǎn)跟蹤 遺傳算法 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
【學(xué)位授予單位】:青島大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2009
【分類號(hào)】:TM615
【目錄】:
- 摘要2-3
- Abstract3-6
- 第一章 緒論6-20
- 1.1 課題背景6-11
- 1.1.1 能源危機(jī)與環(huán)境污染6-7
- 1.1.2 太陽(yáng)能和光伏發(fā)電7-11
- 1.2 光伏應(yīng)用系統(tǒng)概述11-16
- 1.2.1 光伏應(yīng)用系統(tǒng)的構(gòu)成11-13
- 1.2.2 光伏應(yīng)用系統(tǒng)的分類13-16
- 1.3 國(guó)內(nèi)外關(guān)于光伏應(yīng)用系統(tǒng)的研究動(dòng)向16-18
- 1.3.1 并網(wǎng)光伏應(yīng)用系統(tǒng)16-17
- 1.3.2 變換器17
- 1.3.3 MPPT控制17-18
- 1.4 本課題的研究意義及主要內(nèi)容18-20
- 第二章 光伏電池的建模及仿真研究20-40
- 2.1 光伏電池簡(jiǎn)介20-23
- 2.1.1 光伏電池的工作原理20-21
- 2.1.2 光伏電池的分類21-22
- 2.1.3 光伏電池的發(fā)展趨向22-23
- 2.2 光伏電池輸出特性的研究23-34
- 2.2.1 光伏電池的等效電路23-26
- 2.2.2 光伏電池的輸出特性26-28
- 2.2.3 光伏電池輸出特性的仿真及實(shí)驗(yàn)研究28-34
- 2.3 光伏陣列的建模及仿真研究34-38
- 2.3.1 光伏陣列的數(shù)學(xué)模型34-35
- 2.3.2 光伏陣列的建模及仿真研究35-38
- 2.4 本章小結(jié)38-40
- 第三章 光伏應(yīng)用系統(tǒng)最大功率點(diǎn)跟蹤控制的研究40-68
- 3.1 MPPT控制的基本原理40-41
- 3.2 MPPT控制方法研究41-47
- 3.2.1 恒定電壓控制法41-43
- 3.2.2 擾動(dòng)觀察法43-44
- 3.2.3 電導(dǎo)增量法44-46
- 3.2.4 模糊邏輯控制法46
- 3.2.5 其他MPPT控制方法46-47
- 3.3 光伏陣列MPPT控制的實(shí)現(xiàn)策略47-51
- 3.4 仿真結(jié)果及分析51-64
- 3.4.1 擾動(dòng)觀察法的仿真結(jié)果51-57
- 3.4.2 電導(dǎo)增量法的仿真結(jié)果57-63
- 3.4.3 兩種MPPT算法仿真結(jié)果的分析與比較63-64
- 3.5 一種改進(jìn)的擾動(dòng)觀察法64-67
- 3.5.1 改進(jìn)擾動(dòng)觀察法的算法原理64-65
- 3.5.2 改進(jìn)擾動(dòng)觀察法的仿真結(jié)果65-67
- 3.6 本章小結(jié)67-68
- 第四章 基于GA優(yōu)化的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在光伏電池MPPT中的應(yīng)用68-80
- 4.1 遺傳算法68-71
- 4.1.1 遺傳算法的基本思想68-71
- 4.1.2 遺傳算法的特點(diǎn)71
- 4.2 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)71-73
- 4.2.1 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)71-73
- 4.2.2 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)方法73
- 4.3 基于GA優(yōu)化的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在光伏電池MPPT中的應(yīng)用73-78
- 4.3.1 基于GA優(yōu)化的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)方法73-76
- 4.3.2 GA-RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在光伏電池MPPT中的應(yīng)用76-78
- 4.4 本章小結(jié)78-80
- 第五章 結(jié)論與展望80-82
- 參考文獻(xiàn)82-85
- 致謝85-86
- 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文86-88
【引證文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:太陽(yáng)能(光伏)應(yīng)用系統(tǒng)優(yōu)化控制的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
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