光伏陣列最大功率點(diǎn)跟蹤方法的研究

【摘要】：太陽(yáng)能的高效率俘獲是當(dāng)今可再生能源研究課題的熱點(diǎn)問(wèn)題之一。光伏系統(tǒng)中,最大功率點(diǎn)跟蹤(Maximum power point tracking,簡(jiǎn)稱MPPT)技術(shù)作為一種通過(guò)調(diào)整負(fù)載電路的阻抗匹配,使光伏陣列輸出更多電能的關(guān)鍵技術(shù),受到廣泛的關(guān)注。尤其是針對(duì)局部遮擋下的光伏陣列最大功率點(diǎn)(Maximum power point,簡(jiǎn)稱MPP)的研究,由于光伏陣列輸出特性曲線復(fù)雜性的增加,實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能高效率俘獲的跟蹤技術(shù)也變得更為復(fù)雜。本論文通過(guò)光伏陣列,尤其是局部遮擋下的光伏陣列模型的建立,在Matlab/Simulink中仿真,通過(guò)觀察光伏陣列P-V曲線、I-V曲線,提出幾種適用不同光照情況的光伏陣列MPPT方法。所提出的方法與已公開(kāi)的技術(shù)方法相比,具有跟蹤功率精度高,速度快的特點(diǎn)。論文的研究從以下三個(gè)方面開(kāi)展:1.無(wú)遮擋環(huán)境中光伏陣列輸出特性曲線較為簡(jiǎn)單,其MPPT算法主要考慮解決跟蹤速度和精度之間的矛盾。通過(guò)采用對(duì)數(shù)函數(shù)來(lái)構(gòu)建自適應(yīng)步長(zhǎng)函數(shù),提出了基于自動(dòng)調(diào)整自適應(yīng)步長(zhǎng)的快速跟蹤光伏陣列最大功率點(diǎn)方法。仿真數(shù)據(jù)顯示,同已公開(kāi)的算法相比較,所提出的算法在確保較高的跟蹤精度時(shí),速度提高57.1%;實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示,跟蹤速度提高11.8%。2.光伏陣列受到局部遮擋時(shí),針對(duì)如何避免陷入局部最大功率點(diǎn),準(zhǔn)確、快速鎖定全局最大功率點(diǎn)(Global maximum power point,簡(jiǎn)稱GMPP),提出通過(guò)采取縮小區(qū)間范圍來(lái)尋找GMPP的方法。仿真結(jié)果表明,在多種復(fù)雜的局部遮擋環(huán)境中,相比已公開(kāi)的技術(shù)方法,所提出的方法能夠準(zhǔn)確跟蹤最大功率點(diǎn)。3.采用粒子群算法(Particle swarm optimization,簡(jiǎn)稱PSO)解決光伏陣列MPPT問(wèn)題,本論文討論了PSO工作原理和控制流程,為解決其易陷入LMPP和收斂速度慢等難題,提出了基于非線性的自適應(yīng)權(quán)重系數(shù)的PSO算法,通過(guò)設(shè)定分散的粒子初始值和采用非線性的自適應(yīng)慣性權(quán)重系數(shù)達(dá)到跟蹤全局最大功率點(diǎn)。仿真結(jié)果表明,相比于已公開(kāi)的技術(shù)方法,所提出的方法適用于全天候光照情況,均具有跟蹤精度高、跟蹤速度快的特點(diǎn)。 【關(guān)鍵詞】：光伏陣列 最大功率點(diǎn)跟蹤 局部遮擋 粒子群算法 跟蹤速度
【學(xué)位授予單位】：寧波大學(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4-5
• Abstract5-9
• 引言9-11
• 1 緒論11-15
• 1.1 研究背景及意義11-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 論文內(nèi)容與結(jié)構(gòu)14-15
• 2 快速自適應(yīng)最大功率點(diǎn)跟蹤算法15-34
• 2.1 光伏陣列建模分析15-17
• 2.2 基于自適應(yīng)步長(zhǎng)的最大功率點(diǎn)跟蹤算法17-19
• 2.3 快速自適應(yīng)最大功率點(diǎn)跟蹤算法實(shí)現(xiàn)19-25
• 2.3.1 構(gòu)建自適應(yīng)步長(zhǎng)函數(shù)19-22
• 2.3.2 優(yōu)化自適應(yīng)步長(zhǎng)函數(shù)22-24
• 2.3.3 算法流程圖24-25
• 2.4 仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果25-33
• 2.4.1 仿真結(jié)果27-32
• 2.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果32-33
• 2.5 本章小結(jié)33-34
• 3 局部遮擋下的最大功率點(diǎn)跟蹤算法34-43
• 3.1 局部遮擋下的光伏陣列建模分析34-36
• 3.2 局部遮擋下的最大功率點(diǎn)跟蹤算法研究36-37
• 3.3 局部遮擋下的最大功率點(diǎn)跟蹤算法實(shí)現(xiàn)37-39
• 3.4 仿真結(jié)果39-42
• 3.5 本章小結(jié)42-43
• 4 智能算法在光伏陣列中的應(yīng)用43-54
• 4.1 智能算法的研究43-45
• 4.2 粒子群算法實(shí)現(xiàn)45-48
• 4.3 仿真結(jié)果48-53
• 4.4 本章小結(jié)53-54
• 5 總結(jié)與展望54-56
• 5.1 工作總結(jié)54
• 5.2 研究的局限性及工作展望54-56
• 參考文獻(xiàn)56-61
• 在學(xué)研究成果61-62
• 致謝62

您可以在本站搜索以下學(xué)術(shù)論文文獻(xiàn)來(lái)了解更多相關(guān)內(nèi)容

如何實(shí)現(xiàn)二氧化碳減排和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的雙贏?——能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化視角下的實(shí)證分析    徐盈之;董琳琳;

中國(guó)能源消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的協(xié)整與誤差校正模型研究    馬超群,儲(chǔ)慧斌,李科,周四清

中國(guó)能源消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的協(xié)整性與因果關(guān)系分析    韓智勇,魏一鳴,焦建玲,范英,張九天

優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)對(duì)實(shí)現(xiàn)中國(guó)碳強(qiáng)度目標(biāo)的貢獻(xiàn)潛力評(píng)估    王鋒;馮根福;

中國(guó)二氧化碳的環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線預(yù)測(cè)及影響因素分析    林伯強(qiáng);蔣竺均;

一種數(shù)字式光伏陣列模擬系統(tǒng)的研究    楊鵬;劉松;沈楚焱;

基于支持向量機(jī)的局部陰影條件下光伏陣列建模    陳阿蓮;馮麗娜;杜春水;張承慧;

局部陰影條件下光伏陣列仿真模型的研究    劉曉艷;祁新梅;鄭壽森;陳達(dá)明;王飛;

基于綜合價(jià)值的固定式光伏陣列朝向與傾角優(yōu)化方法    梁雙;胡學(xué)浩;張東霞;徐連峰;

基于相似日和徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的光伏陣列輸出功率預(yù)測(cè)    王曉蘭;葛鵬江;

光伏陣列低能耗趨光性研究    寧丁;

部分陰影下光伏陣列功率輸出多峰特性研究    王冰清;童亦斌;曾國(guó)宏;

光伏陣列冪函數(shù)模型及其模擬裝置    宋長(zhǎng)江;梁嵐珍;

基于四參數(shù)模型的光伏陣列Matlab/Simulink仿真模型    侯金明;許鵬;

一種新型光伏陣列模擬器的設(shè)計(jì)研究    魯志平;王東;

局部陰影條件下光伏陣列輸出特性方程研究    傅望;羅時(shí)武;青志明;

基于動(dòng)態(tài)電容充電的光伏陣列Ⅰ-Ⅴ測(cè)試儀    張國(guó)榮;瞿曉麗;蘇建徽;劉寧;董康;

非均勻輻射條件下光伏陣列建模及運(yùn)行穩(wěn)定性分析    張淵明;孫彥廣;張?jiān)瀑F;

太陽(yáng)能光伏陣列的溫度與紅外特性分析    王培珍;

基于氣象因子的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型在光伏發(fā)電預(yù)測(cè)中的應(yīng)用研究    代倩;段善旭;蔡濤;陳昌松;

水利水電工程中太陽(yáng)能的利用    黃智勇;

六種太陽(yáng)電池光伏陣列實(shí)際發(fā)電性能比較    謝標(biāo)鍇;沈輝;朱薇樺;

光伏陣列故障狀態(tài)的識(shí)別研究    王培珍

光伏陣列及并網(wǎng)逆變器關(guān)鍵技術(shù)研究    吳小進(jìn)

任意條件下光伏陣列的輸出性能預(yù)測(cè)    翟載騰

光伏陣列故障檢測(cè)方法的研究    李兵峰

局部陰影下光伏陣列的建模與動(dòng)態(tài)組態(tài)優(yōu)化    馮麗娜

一種光伏陣列故障診斷與定位方法的研究    徐勇

基于組態(tài)優(yōu)化的光伏陣列控制技術(shù)的研究    岑長(zhǎng)岸

局部陰影條件下基于模糊控制的光伏陣列重構(gòu)系統(tǒng)的研究    龐志超

微氣候?qū)夥嚵行阅苡绊懙难芯?nbsp;   楊潔

數(shù)字式光伏陣列模擬器研究    傅望

太陽(yáng)能光伏陣列故障檢測(cè)及仿真分析    唐佳能

基于單片機(jī)的光伏陣列檢測(cè)系統(tǒng)    陳旻東

光伏陣列功率優(yōu)化并網(wǎng)控制    朱文杰