【摘要】：太陽能光伏系統(tǒng)在發(fā)電過程中會存在光照不均的情況,這將導(dǎo)致光伏組件輸出的P-U特性曲線存在多個峰值。傳統(tǒng)的最大功率點追蹤(MPPT)方法在太陽能電池板局部陰影情況下的控制效果較差,很難在多峰P-U特性曲線的最大值點完成追蹤并輸出�，F(xiàn)階段,解決這種搜索難的問題主要有2種方式:一是利用改進的啟發(fā)式算法對MPPT進行控制,用以提升搜索效果;二是對光伏陣列加以改造,使其對環(huán)境的適用性增強,不受外界因素變化而產(chǎn)生影響。本文以第一種方式進行研究,旨在開發(fā)出效果更好的啟發(fā)式算法,并將其應(yīng)用于MPPT控制,確保功率輸出始終保持在最大值處。局部陰影狀態(tài)的MPPT是具有離散特性的非線性問題,一些傳統(tǒng)啟發(fā)式算法處理連續(xù)問題效果較好,但對于離散問題則易產(chǎn)生過早收斂現(xiàn)象,搜索到的峰值不是全局最優(yōu),從而導(dǎo)致電能轉(zhuǎn)化的浪費。針對此情況,本文利用混沌遞減權(quán)重策略的搜索方式來改進量子粒子群算法,使算法追蹤效果進一步提升。本文中,首先介紹了光伏發(fā)電的基本現(xiàn)狀與最大功率追蹤方法的使用情況;其次,介紹了太陽能光伏電池的發(fā)電原理,并建立了光伏電池的數(shù)學(xué)模型及仿真模型,同時給出光伏陣列的通用數(shù)學(xué)模型;第三,介紹了最大功率追蹤原理,并闡述三種常用的MPPT搜索方法及其優(yōu)缺點;第四,在量子粒子群的基礎(chǔ)上提出改進并對其進行測試,說明改進算法的有效性;最后,在Matlab/Simulink仿真平臺搭建不同光照情況下的MPPT系統(tǒng)仿真模型,將量子粒子群(QPSO)算法與提出的改進的量子粒子群(LDQPSO)算法分別運用在MPPT控制上,經(jīng)對比分析,驗證本文提出算法的有效性。
【圖文】：

PV模塊

光伏發(fā)電系統(tǒng)的原理及建模仿真S 為環(huán)境光照強度）； 、 、 為補償系數(shù)，通過大量實驗數(shù)據(jù)擬合，得： ＝0.0025/℃， =0.5， =0.00288/℃。這里將( )ln 1+ S修正為 ( ln e +在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，該項取值為 1，有效避免溫度對陣列輸出特性的影響。據(jù)上述對太陽能光伏電池的建模分析，在 MATLAB/Simulink環(huán)境下建立其仿-3 所示。入模塊的量為光照強度、環(huán)境溫度，輸出為光伏電池產(chǎn)生的直流電流。圖 2-3 PV 模塊Fig. 2-3 PV module內(nèi)部仿真結(jié)構(gòu)如下圖 2-4 所示，其中的 Isc、Voc、Im、Vm根據(jù)實驗電池選擇的。
【學(xué)位授予單位】：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TM615

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本文編號：2603646