伴隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展,我國對能源的需求越來越強烈,但是傳統(tǒng)化石能源正在日趨枯竭,且化石能源的大規(guī)模應(yīng)用也嚴重威脅了地球的生態(tài)平衡。由于太陽能是一種清潔、安全、易獲取新型可再生能源,世界各國都在加速推動光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。但是在復雜光照條件下光伏發(fā)電系統(tǒng)極易發(fā)生功率失配問題,使光伏系統(tǒng)輸出功率損耗大幅上升,嚴重時還會導致光伏發(fā)電系統(tǒng)過熱損壞,旁路二極管的優(yōu)化配置是解決上述問題的重要手段之一。本文的主要研究內(nèi)容是光伏發(fā)電系統(tǒng)的失配特性分析及基于旁路二極管重構(gòu)的功率優(yōu)化控制。主要內(nèi)容如下:（1）根據(jù)光伏電池的物理原理,建立數(shù)學模型并在Matlab/Simulink仿真平臺上搭建光伏電池模型,初步分析輻照強度及溫度對光伏電池輸出特性的影響。（2）分析光伏發(fā)電系統(tǒng)的失配特性是優(yōu)化控制系統(tǒng)的前提,本文引入旁路二極管導通損耗這一參數(shù),提出并建立復雜光條件下光伏陣列失配輸出特性的P-I分段模型,并在Matlab/Simulink環(huán)境中搭建測試模型。依據(jù)P-I分段模型分析旁路二極管對光伏陣列輸出功率的影響,并分析了不同旁路二極管配置模式下,光伏陣列的導通損耗和旁路損耗。本文在上述研究基礎(chǔ)上,從降低復雜光... 

【文章來源】：河北大學河北省

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 光伏發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)化控制研究現(xiàn)狀
        1.3.1 復雜光照下光伏系統(tǒng)的仿真建模及輸出特性研究現(xiàn)狀
        1.3.2 旁路二極管優(yōu)化配置研究現(xiàn)狀
        1.3.3 復雜光照條件下最大功率點跟蹤技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.4 本文的主要研究內(nèi)容
第二章 光伏電池原理及輸出特性分析
    2.1 光伏電池的工作原理
    2.2 光伏電池的建模與仿真
        2.2.1 光伏電池的數(shù)學模型
        2.2.2 光伏電池Matlab/Simulink建模
        2.2.3 光伏電池輸出特性分析
    2.3 本章小結(jié)
第三章 復雜光照下旁路二極管重構(gòu)策略及功率優(yōu)化控制
    3.1 復雜光照下光伏組件輸出特性分析
        3.1.1 旁路二極管的工作原理
        3.1.2 光伏組件在復雜輻照度下的P-I分段輸出特性
    3.2 旁路二極管配置方式分析
    3.3 最大功率點跟蹤算法分析
        3.3.1 擾動觀察法
        3.3.2 電導增量法
        3.3.3 粒子群算法
    3.4 基于P-I分段模型的旁路二極管重構(gòu)及優(yōu)化控制策略
    3.5 仿真實驗驗證
        3.5.1 最大輸出功率測試
        3.5.2 最大功率點跟蹤測試
    3.6 本章小結(jié)
第四章 優(yōu)化控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計
    4.1 帶旁路二極管重構(gòu)結(jié)構(gòu)的光伏組件電路設(shè)計
    4.2 DC/DC變換電路的設(shè)計
    4.3 數(shù)字控制系統(tǒng)設(shè)計
        4.3.1 主控制器芯片選型及外圍電路設(shè)計
        4.3.2 模擬信號處理模塊
        4.3.3 多路信號處理模塊
    4.4 人機交互模塊和輔助電源模塊
        4.4.1 人機交互模塊
        4.4.2 輔助電源模塊
    4.5 系統(tǒng)程序設(shè)計
    4.6 系統(tǒng)實測驗證
    4.7 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]光伏發(fā)電上網(wǎng)電價政策推動光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展[J]. 金希.  中國設(shè)備工程. 2020(08)
[2]粒子群優(yōu)化算法中慣性權(quán)重改進策略綜述[J]. 楊博雯,錢偉懿.  渤海大學學報(自然科學版). 2019(03)
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[4]基于智能旁路二極管對遮陰影響下的太陽能模組優(yōu)化設(shè)計[J]. 王秀云,王見,田壁源,車永亮,馬玏,王喆.  電力系統(tǒng)保護與控制. 2018(11)
[5]太陽能發(fā)電系統(tǒng)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 王濤.  電子技術(shù)與軟件工程. 2017(23)
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[7]改進型擾動觀察法在光伏MPPT中的研究[J]. 榮德生,劉鳳.  電力系統(tǒng)及其自動化學報. 2017(03)
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碩士論文
[1]大型領(lǐng)跑者光伏電站設(shè)計與優(yōu)化研究[D]. 陳輝.西安建筑科技大學 2018
[2]光伏發(fā)電系統(tǒng)改進型變步長MPPT控制研究[D]. 周東寶.華南理工大學 2016
[3]基于變步長MPPT模糊控制的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究[D]. 王云飛.華北電力大學 2012
[4]光伏熱斑現(xiàn)象及多峰最大功率跟蹤的研究[D]. 陳如亮.汕頭大學 2007



本文編號：3176923