發(fā)布時(shí)間：2017-10-02 14:16

  本文關(guān)鍵詞：光伏發(fā)電系統(tǒng)MPPT控制策略的研究

  更多相關(guān)文章： 光伏發(fā)電系統(tǒng) 最大功率點(diǎn)跟蹤 插值計(jì)算法 滯環(huán)比較法 Matlab/Simulink

【摘要】：隨著環(huán)境污染嚴(yán)重、化石燃料枯竭等問(wèn)題的日益嚴(yán)重,太陽(yáng)能作為可再生能源,由于其對(duì)環(huán)境污染少、能量?jī)?chǔ)量大等優(yōu)點(diǎn)被得到廣泛的推行利用。在太陽(yáng)能眾多利用中光伏發(fā)電是重要形式之一,通過(guò)采用光伏陣列將光能轉(zhuǎn)換成電能,然后儲(chǔ)存到蓄電池中或并到電網(wǎng)供給用戶的一種發(fā)電方式。但是光伏發(fā)電系統(tǒng)中使用的光伏電池容易受外界環(huán)境因素的影響,使得轉(zhuǎn)換的能量得不到充分的利用,對(duì)光伏電池的最大功率點(diǎn)(MPP)進(jìn)行跟蹤控制十分必要。光伏發(fā)電系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)多種多樣,本文對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行分類介紹,對(duì)其典型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,針對(duì)比較常見的DC/DC變換電路的優(yōu)缺點(diǎn),設(shè)計(jì)采用Boost電路實(shí)現(xiàn)MPPT算法。通過(guò)分析光伏電池的等效電路,光伏電池的利用率除了與光伏電池的內(nèi)部特性有關(guān)外,對(duì)光照強(qiáng)度和溫度的影響最為明顯,通過(guò)分析光伏電池在不同環(huán)境下的輸出特性,然后結(jié)合Boost電路的工作原理,實(shí)現(xiàn)對(duì)MPPT的跟蹤控制。本文對(duì)光伏電池模型及其電氣特性進(jìn)行研究分析,其中對(duì)典型的控制算法,如插值計(jì)算法、滯環(huán)比較法和擾動(dòng)觀測(cè)法進(jìn)行了詳細(xì)的分析介紹,針對(duì)各自算法的優(yōu)缺點(diǎn)提出改進(jìn)算法基于插值計(jì)算法結(jié)合變步長(zhǎng)滯環(huán)比較法,在MATLAB/SIMULINK仿真環(huán)境下,對(duì)改進(jìn)算法與典型算法進(jìn)行仿真對(duì)比,仿真結(jié)果表明改進(jìn)算法更具有快速性和穩(wěn)定性。本文設(shè)計(jì)以DSP控制芯片TMS320F28335為核心的光伏發(fā)電系統(tǒng)最大功率點(diǎn)跟蹤控制硬件電路和軟件部分。硬件電路包括保護(hù)電路、驅(qū)動(dòng)電路、Boost主電路和直流電流、電壓采樣處理電路。軟件包括主程序流程設(shè)計(jì)、采樣部分設(shè)計(jì)和中斷子程序流程設(shè)計(jì)等,本文都進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)的介紹。對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)的軟硬件進(jìn)行設(shè)計(jì),搭建500W樣機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行實(shí)際波形測(cè)試,通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和數(shù)據(jù)分析,驗(yàn)證改進(jìn)型算法的控制策略可靠性,實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)。
【關(guān)鍵詞】：光伏發(fā)電系統(tǒng) 最大功率點(diǎn)跟蹤 插值計(jì)算法 滯環(huán)比較法 Matlab/Simulink
【學(xué)位授予單位】：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM615
【目錄】：

• 摘要8-9
• Abstract9-11
• 1 前言11-17
• 1.1 課題研究的目的和意義11-13
• 1.1.1 課題研究的目的11-12
• 1.1.2 課題研究的意義12-13
• 1.2 光伏發(fā)電國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)13-15
• 1.2.1 國(guó)內(nèi)研究動(dòng)態(tài)13-14
• 1.2.2 國(guó)外研究動(dòng)態(tài)14-15
• 1.3 最大功率跟蹤控制的發(fā)展趨勢(shì)15-16
• 1.4 本文研究的主要內(nèi)容16-17
• 2 光伏發(fā)電系統(tǒng)17-26
• 2.1 光伏發(fā)電系統(tǒng)分類及拓?fù)?/span>17-20
• 2.1.1 光伏發(fā)電系統(tǒng)的分類17-18
• 2.1.2 光伏發(fā)電系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)18-20
• 2.2 太陽(yáng)能光伏電池?cái)?shù)學(xué)模型及特性分析20-23
• 2.2.1 太陽(yáng)能光伏電池?cái)?shù)學(xué)模型20-22
• 2.2.2 太陽(yáng)能光伏電池電氣特性22-23
• 2.3 光伏發(fā)電系統(tǒng)MPPT跟蹤控制23-25
• 2.3.1 Boost升壓電路工作原理23-24
• 2.3.2 Boost電路MPPT的控制技術(shù)24-25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 3 光伏發(fā)電系統(tǒng)MPPT控制算法研究26-38
• 3.1 最大功率點(diǎn)跟蹤及算法26
• 3.2 擾動(dòng)觀測(cè)法26-31
• 3.2.1 定步長(zhǎng)擾動(dòng)觀測(cè)法27-28
• 3.2.2 變步長(zhǎng)擾動(dòng)觀測(cè)法28-29
• 3.2.3 滯環(huán)比較擾動(dòng)觀測(cè)法29-31
• 3.3 插值計(jì)算法結(jié)合變步長(zhǎng)滯環(huán)比較法31-33
• 3.4 MATLAB/SIMULINK仿真MPPT算法33-37
• 3.5 本章小結(jié)37-38
• 4 光伏發(fā)電系統(tǒng)MPPT控制軟硬件設(shè)計(jì)38-52
• 4.1 信號(hào)檢測(cè)與處理38-43
• 4.1.1 數(shù)字信號(hào)處理器TMS320F2833538-39
• 4.1.2 信號(hào)檢測(cè)電路設(shè)計(jì)39-40
• 4.1.3 高速A/D采樣電路40-42
• 4.1.4 保護(hù)電路設(shè)計(jì)42-43
• 4.2 Boost升壓電路參數(shù)設(shè)計(jì)43-45
• 4.2.1 電感參數(shù)設(shè)計(jì)44-45
• 4.2.2 穩(wěn)壓電容參數(shù)設(shè)計(jì)45
• 4.2.3 開關(guān)管及二極管參數(shù)設(shè)計(jì)45
• 4.3 IPM驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)45-48
• 4.3.1 IPM電源電路設(shè)計(jì)46-48
• 4.3.2 IPM驅(qū)動(dòng)隔離電路設(shè)計(jì)48
• 4.4 系統(tǒng)軟件總體設(shè)計(jì)48-51
• 4.4.1 開發(fā)環(huán)境簡(jiǎn)介48
• 4.4.2 系統(tǒng)主程序設(shè)計(jì)48-49
• 4.4.3 A/D采樣程序設(shè)計(jì)49-50
• 4.4.4 中斷程序設(shè)計(jì)50-51
• 4.5 本章小結(jié)51-52
• 5 實(shí)驗(yàn)部分52-57
• 5.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)52-53
• 5.2 測(cè)試波形53-56
• 5.2.1 直流側(cè)電壓波形53-54
• 5.2.2 直流側(cè)電流波形54
• 5.2.3 交流側(cè)電壓波形54-55
• 5.2.4 交流側(cè)電流波形55
• 5.2.5 PWM驅(qū)動(dòng)波形55-56
• 5.3 本章小結(jié)56-57
• 6 結(jié)論與展望57-58
• 6.1 結(jié)論57
• 6.2 展望57-58
• 致謝58-59
• 參考文獻(xiàn)59-62
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文62

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 馬勇剛;謝建;李自應(yīng);張躍;曾麗琴;;戶用光伏發(fā)電系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[J];中國(guó)建設(shè)動(dòng)態(tài)(陽(yáng)光能源);2007年02期

2 李雷;楊舒;;光伏發(fā)電系統(tǒng)在建筑項(xiàng)目中的應(yīng)用探討[J];有色冶金設(shè)計(jì)與研究;2011年01期

3 ;簡(jiǎn)訊[J];安徽電氣工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào);2011年02期

4 ;程藝廳長(zhǎng)祝賀我院獲2011年全國(guó)職業(yè)院校技能大賽“光伏發(fā)電系統(tǒng)安裝調(diào)試”賽項(xiàng)二等獎(jiǎng)[J];安徽電氣工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào);2011年03期

5 ;晶澳慈善基金會(huì)向希望小學(xué)捐贈(zèng)光伏發(fā)電系統(tǒng)[J];太陽(yáng)能;2011年10期

6 張改景;龍惟定;苑翔;;光伏發(fā)電系統(tǒng)的碳值分析[J];重慶大學(xué)學(xué)報(bào);2011年11期

7 彭一琦;;改進(jìn)的光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)控制技術(shù)[J];建筑電氣;2012年02期

8 江偉山;周倩;;高鐵車站光伏發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)用[J];電氣時(shí)代;2012年04期

9 鄧雅;胡書舉;孟巖峰;許洪華;;光伏發(fā)電系統(tǒng)功率預(yù)測(cè)研究方法綜述[J];電氣制造;2013年06期

10 龔道仁;陳迪;袁志鐘;;光伏發(fā)電系統(tǒng)碳排放計(jì)算模型及應(yīng)用[J];可再生能源;2013年09期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 周光明;沈煜;張晉茂;麻凱恩;朱正菲;杜強(qiáng);;光伏發(fā)電系統(tǒng)用高效逆變器的研究[A];第十屆中國(guó)太陽(yáng)能光伏會(huì)議論文集：迎接光伏發(fā)電新時(shí)代[C];2008年

2 陸亞萍;梁小冰;;太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)性能分析的模糊綜合評(píng)價(jià)方法[A];第十九屆電工理論學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2007年

3 程麗敏;曹陽(yáng);;分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)及微型逆變器綜述[A];2013電力行業(yè)信息化年會(huì)論文集[C];2013年

4 郝文華;;太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)工程結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)[A];2011年機(jī)械電子學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2011年

5 王景義;;光伏發(fā)電系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)[A];中國(guó)太陽(yáng)能學(xué)會(huì)2001年學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2001年

6 李春華;劉維亭;姜文剛;;戶用獨(dú)立式光伏發(fā)電系統(tǒng)研究[A];2011中國(guó)電工技術(shù)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2011年

7 謝亦豐;祝明華;熊連松;李琛;卓放;張海龍;;光伏發(fā)電系統(tǒng)建模及其控制器參數(shù)的全局優(yōu)化設(shè)計(jì)方法研究[A];分布式發(fā)電、智能微電網(wǎng)與電能質(zhì)量——第三屆全國(guó)電能質(zhì)量學(xué)術(shù)會(huì)議暨電能質(zhì)量行業(yè)發(fā)展論壇論文集[C];2013年

8 徐峰;劉愛(ài)民;羅慧晶;翁占坤;;用于熱光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)射體材料的研究進(jìn)展[A];2006年全國(guó)功能材料學(xué)術(shù)年會(huì)專輯[C];2006年

9 程啟明;李明;陳根;王鶴霖;;小型離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[A];智能化電站技術(shù)發(fā)展研討暨電站自動(dòng)化2013年會(huì)論文集[C];2013年

10 馮垛生;;光伏發(fā)電系統(tǒng)的過(guò)去,現(xiàn)在和未來(lái)[A];中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)中南六省（區(qū)）2010年第28屆年會(huì)·論文集[C];2010年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王憲才　魏延彬;萊蕪供電首建光伏發(fā)電系統(tǒng)[N];中國(guó)電力報(bào);2011年

2 通訊員 王憲才　魏延彬;萊蕪供電公司建成首個(gè)光伏發(fā)電系統(tǒng)[N];萊蕪日?qǐng)?bào);2011年

3 徐瑤;光伏發(fā)電系統(tǒng)租還是買？[N];中國(guó)能源報(bào);2014年

4 申淳;數(shù)倍聚光跟蹤光伏發(fā)電系統(tǒng)解決太陽(yáng)能高成本難題[N];中國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)報(bào);2007年

5 特約記者 牛獻(xiàn)力　通訊員 王麗英;晶澳公司捐贈(zèng)光伏發(fā)電系統(tǒng)[N];中國(guó)化工報(bào);2011年

6 記者 劉霞;美研制新式太陽(yáng)能熱光伏發(fā)電系統(tǒng)[N];科技日?qǐng)?bào);2014年

7 本報(bào)記者　 戈曉芳 見習(xí)記者 于洋;廣東最大戶用光伏發(fā)電系統(tǒng)亮相[N];廣東建設(shè)報(bào);2006年

8 記者 王瑩　特約通訊員 劉孟君;我市首座太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)正式并網(wǎng)發(fā)電[N];廊坊日?qǐng)?bào);2010年

9 記者 星子;我省光伏產(chǎn)業(yè)又添高科技“新丁”[N];青海日?qǐng)?bào);2012年

10 蘇國(guó)平　新疆經(jīng)信委副主任;依托自然優(yōu)勢(shì)發(fā)展新疆光伏產(chǎn)業(yè)[N];中國(guó)電子報(bào);2011年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前8條

1 朱艷偉;光伏發(fā)電系統(tǒng)效率提高理論方法及關(guān)鍵技術(shù)研究[D];華北電力大學(xué);2012年

2 吳志鵬;分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的控制和孤島故障檢測(cè)[D];華東理工大學(xué);2014年

3 鄭詩(shī)程;光伏發(fā)電系統(tǒng)及其控制的研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2005年

4 徐瑞東;光伏發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行理論與關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2012年

5 熊遠(yuǎn)生;太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的控制問(wèn)題研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2009年

6 徐曉冰;光伏跟蹤系統(tǒng)智能控制方法的研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2010年

7 曹太強(qiáng);光伏發(fā)電系統(tǒng)及其控制技術(shù)研究[D];西南交通大學(xué);2011年

8 蔣愛(ài)華;泛（火用）分析方法及其應(yīng)用研究[D];中南大學(xué);2011年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王文響;20MW_P光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究[D];昆明理工大學(xué);2015年

2 王京;溫室光伏供電系統(tǒng)[D];華南理工大學(xué);2015年

3 陳墨;基于分岔理論的光伏發(fā)電系統(tǒng)研究[D];天津理工大學(xué);2015年

4 馬高祥;關(guān)于光伏發(fā)電站系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的研究[D];西安建筑科技大學(xué);2015年

5 李超凡;離網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)[D];長(zhǎng)安大學(xué);2015年

6 張彬;小功率光伏發(fā)電系統(tǒng)MPPT及并網(wǎng)逆變器控制方法研究[D];湖南工業(yè)大學(xué);2015年

7 王晨;沙漠機(jī)器人可折疊光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];寧夏大學(xué);2015年

8 侯朝暉;屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)的研究[D];河北農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

9 張萍;光伏發(fā)電系統(tǒng)性能優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];南京師范大學(xué);2015年

10 葛鑫;分布式光伏發(fā)電建設(shè)運(yùn)營(yíng)模式研究[D];華北電力大學(xué);2015年

，

本文編號(hào)：960046