本文關(guān)鍵詞：光伏發(fā)電系統(tǒng)中最大功率跟蹤控制方法的研究

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【摘要】： 太陽能是一種新興的綠色能源,以其取之不竭、用之不盡、無污染等優(yōu)點(diǎn),受到人們越來越多的重視。光伏發(fā)電是充分利用太陽能的一種有效方式之一。由于目前光伏電池板的價(jià)格比較高,轉(zhuǎn)換效率比較低,為了降低系統(tǒng)造價(jià)和有效地利用太陽能,該論文光伏發(fā)電進(jìn)行最大功率跟蹤顯得尤為必要。 光伏發(fā)電系統(tǒng)最大功率點(diǎn)跟蹤是光伏電池輸出最大功率因受到外界條件影響,而產(chǎn)生變化時(shí)進(jìn)行的實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的跟蹤。影響最大功率點(diǎn)的因素主要是光強(qiáng)和溫度等因素。當(dāng)外界因素發(fā)生變化時(shí),就必須利用光伏發(fā)電最大功率跟蹤實(shí)時(shí)跟蹤光伏方陣的最大功率點(diǎn)電壓,使得光伏方陣能以最大的功率輸出。 本文以獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)為研究對象,對其進(jìn)行了理論分析,從系統(tǒng)的參數(shù)選擇、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、控制策略、最大功率跟蹤等方面作了詳細(xì)的分析和研究。主要內(nèi)容有: 首先,介紹了論文的相關(guān)研究背景、選題意義、以及論文的主要工作。 其次,根據(jù)不同場合的需要,對太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行了分類,分析了太陽能電池板的工作原理以及工作特性,對于不同環(huán)境和不同日照強(qiáng)度下的太陽能電池,輸出特性曲線也不相同,驗(yàn)證了太陽能電池的非線性。 再次,介紹了最大功率點(diǎn)跟蹤原理以及常用的幾種跟蹤方法,通過對這幾種常用控制方法的研究對比找出其運(yùn)行中存在的優(yōu)缺點(diǎn),并對原有的爬山法進(jìn)行了改進(jìn),通過改變占空比來達(dá)到最大功率點(diǎn)跟蹤的目的。 緊接著,介紹了三種常用的DC/DC變換器的工作原理,通過采用實(shí)驗(yàn)和仿真的方法,比較了三種電路的轉(zhuǎn)換效率,結(jié)果證明Boost電路轉(zhuǎn)換效率比較高。 最后,分析了最大功率點(diǎn)跟蹤算法的實(shí)現(xiàn),對PO和INC以及改進(jìn)的PO這三種方法,進(jìn)行建模和仿真,都實(shí)現(xiàn)了最大功率跟蹤的目的,然而三種控制MPPT算法各有其優(yōu)缺點(diǎn),應(yīng)根據(jù)不同場合采用不同算法。
【關(guān)鍵詞】：太陽能光伏發(fā)電 最大功率點(diǎn)跟蹤 DC/DC變換器 MATLAB仿真
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：TM615
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第一章 緒論7-15
• 1.1 課題的研究背景7-8
• 1.2 光伏發(fā)電的現(xiàn)狀和發(fā)展8-13
• 1.2.1 國外光伏發(fā)電的現(xiàn)狀和發(fā)展9-11
• 1.2.2 我國光伏發(fā)電的現(xiàn)狀和發(fā)展11-13
• 1.3 本課題的意義13-14
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)14-15
• 第二章 光伏發(fā)電系統(tǒng)和太陽能電池15-22
• 2.1 光伏發(fā)電系統(tǒng)的分類15-17
• 2.2 太陽能光伏電池的分類17
• 2.3 太陽能電池的基本原理17-18
• 2.4 太陽能電池的工作特性18-21
• 2.5 本章小結(jié)21-22
• 第三章 光伏發(fā)電系統(tǒng)最大功率點(diǎn)跟蹤問題的研究22-32
• 3.1 最大功率點(diǎn)跟蹤的概念22
• 3.2 最大功率點(diǎn)跟蹤的原理22-24
• 3.3 常用的最大功率跟蹤控制方法的分析和比較24-31
• 3.3.1 恒定電壓法25-26
• 3.3.2 爬山法（擾動(dòng)觀察法）26-28
• 3.3.3 改進(jìn)爬山法28
• 3.3.4 電導(dǎo)增量法28-31
• 3.4 本章小結(jié)31-32
• 第四章 最大功率跟蹤系統(tǒng)的硬件實(shí)驗(yàn)電路32-52
• 4.1 典型的DC/DC變換電路33-41
• 4.1.1 降壓式變換器（Buck）34-37
• 4.1.2 升壓式變換器（Boost）37-39
• 4.1.3 升－降壓式變換器（Buck-Boost）39-41
• 4.2 變換電路中參數(shù)的設(shè)計(jì)41-45
• 4.2.1 儲(chǔ)能電感L的選取42
• 4.2.2 濾波電容C的選取42-43
• 4.2.3 整流二極管D的選取43
• 4.2.4 功率開關(guān)管的選取43
• 4.2.5 MOSFET的驅(qū)動(dòng)43-45
• 4.3 三種電路的仿真比較45-49
• 4.3.1 降壓變換器（Buck）的仿真45-46
• 4.3.2 升壓變換器（Boost）的仿真46-47
• 4.3.3 升降壓變換器（Buck-Boost）的仿真47-49
• 4.4 三種實(shí)驗(yàn)電路的比較49-51
• 4.5 本章小結(jié)51-52
• 第五章 最大功率跟蹤算法的實(shí)現(xiàn)52-61
• 5.1 光伏發(fā)電系統(tǒng)中DC/DC變換器功能的實(shí)現(xiàn)52-54
• 5.2 最大功率跟蹤算法的實(shí)現(xiàn)54-60
• 5.2.1 爬山法的實(shí)現(xiàn)55-56
• 5.2.2 改進(jìn)爬山法的實(shí)現(xiàn)56-59
• 5.2.3 電導(dǎo)增量法的實(shí)現(xiàn)59-60
• 5.3 本章小結(jié)60-61
• 第六章 總結(jié)與展望61-63
• 6.1 總結(jié)61
• 6.2 展望61-63
• 參考文獻(xiàn)63-66
• 發(fā)表論文和科研情況說明66-67
• 致謝67

【引證文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 劉利紅;陳啟正;;基于BOOST電路光伏電池的MPPT仿真研究[J];電氣技術(shù);2011年09期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 田華;計(jì)及感應(yīng)電動(dòng)機(jī)負(fù)荷的光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的小干擾穩(wěn)定性分析[D];太原理工大學(xué);2011年

2 許方圓;光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中的非線性現(xiàn)象分析[D];太原理工大學(xué);2011年

3 封焯文;光伏系統(tǒng)平衡部件關(guān)鍵技術(shù)和問題的研究[D];中南大學(xué);2011年

4 詹志勇;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的分布式體系結(jié)構(gòu)研究[D];華南理工大學(xué);2011年

5 劉志明;基于SOPC的戶用光伏并網(wǎng)逆變器的研究[D];河北大學(xué);2011年

6 袁鵬;電氣蓄能系統(tǒng)中BIPV的最大功率點(diǎn)跟蹤研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

7 丁輝;單相光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)MPPT與重復(fù)控制策略的設(shè)計(jì)與仿真研究[D];天津大學(xué);2012年

8 侯建富;基于二分變步長跟蹤法的獨(dú)立式光伏系統(tǒng)的仿真研究[D];天津大學(xué);2012年

9 韓玉萍;基于太陽能光伏發(fā)電的電動(dòng)自行車充電站的研究設(shè)計(jì)[D];武漢紡織大學(xué);2012年

10 湯強(qiáng);光伏發(fā)電系統(tǒng)最大功率跟蹤控制研究[D];山西大學(xué);2011年

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本文編號(hào)：512561