光伏發(fā)電系統(tǒng)MPPT的優(yōu)化研究

【摘要】：太陽能是人類擁有的最清潔最豐富的可再生能源，太陽能巨大的利用空間吸引了各國對光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的大力扶植，光伏產(chǎn)業(yè)一躍成為世界發(fā)展速度最快的產(chǎn)業(yè)之一。論文以光伏發(fā)電系統(tǒng)為研究對象，以提高光伏發(fā)電效率為目標，開展了光伏發(fā)電系統(tǒng)最大功率點跟蹤（MPPT）的優(yōu)化與研究。 論文首先搭建了全新的光伏電池通用模型，從而為光伏電池的研究提供便利。接著介紹光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成，主要討論了并網(wǎng)和離網(wǎng)兩種系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點。最后論文對擾動觀測法和電導(dǎo)增量法兩種傳統(tǒng)控制算法進行研究，對這兩種算法分別用不同的建模方式來搭建，仿真分析輸出結(jié)果。論文針對擾動觀測法和電導(dǎo)增量法在光伏發(fā)電系統(tǒng)最大功率點跟蹤（MPPT）上的缺陷，即跟蹤精度和響應(yīng)速度無法兼顧，很難取得預(yù)期效果，以及常規(guī)PID控制雖然在精度和速度上比較優(yōu)越，但是由于其控制參數(shù)不能自適應(yīng)整定，而光伏電池輸出又有非線性特性，所以單純采用PID反而適得其反?；诖颂攸c，論文提出采用模糊（fuzzy）邏輯控制法整定和優(yōu)化PID參數(shù)，消除了PID參數(shù)不能自適應(yīng)整定這一缺陷，提高了系統(tǒng)的魯棒性。通過與傳統(tǒng)跟蹤方法的仿真結(jié)果比較，得出采用模糊PID控制可實現(xiàn)快速平穩(wěn)地跟蹤光伏電池輸出最大功率點。 【關(guān)鍵詞】：光伏發(fā)電 MPPT 擾動觀測法 電導(dǎo)增量法 模糊PID
【學位授予單位】：沈陽理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TM615
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 引言10-14
• 1.1.1 國外光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展狀況10-12
• 1.1.2 我國光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀12-14
• 1.2 最大功率點跟蹤的目的和意義14
• 1.3 最大功率點跟蹤的研究現(xiàn)狀14-15
• 1.4 論文的主要工作15-16
• 第2章 光伏組件建模與特性分析16-25
• 2.1 太陽能光伏電池的工作原理16-17
• 2.2 太陽能光伏電池等效電路分析17-18
• 2.2.1 理想等效電路17-18
• 2.2.2 實際等效電路18
• 2.3 光伏組件模型建立18-21
• 2.3.1 光伏電池數(shù)學模型18-20
• 2.3.2 光伏電池組件模型20-21
• 2.4 光伏電池仿真及特性分析21-24
• 2.5 本章小結(jié)24-25
• 第3章 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)25-38
• 3.1 獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)25-26
• 3.2 光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)26-27
• 3.3 光伏逆變器在太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用27-33
• 3.3.1 光伏逆變器工作原理及分類27
• 3.3.2 離網(wǎng)式光伏發(fā)電系統(tǒng)逆變器的設(shè)計27-30
• 3.3.3 并網(wǎng)式光伏發(fā)電系統(tǒng)逆變器的設(shè)計30-33
• 3.4 太陽能控制器在光伏發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用33-35
• 3.4.1 光伏控制器控制方法33
• 3.4.2 光伏控制器對蓄電池充電過程控制33-35
• 3.5 孤島效應(yīng)基本問題35-36
• 3.6 帶有最大功率點跟蹤的光伏系統(tǒng)的組成36-37
• 3.7 本章小結(jié)37-38
• 第4章 最大功率點跟蹤算法研究38-67
• 4.1 光伏系統(tǒng)最大功率點跟蹤原理38-39
• 4.2 傳統(tǒng)最大功率點跟蹤方法及仿真39-42
• 4.2.1 恒定電壓法39
• 4.2.2 擾動觀測法39-41
• 4.2.3 電導(dǎo)增量法41-42
• 4.3 Boost 電路設(shè)計42-45
• 4.4 模糊邏輯控制45-49
• 4.4.1 模糊控制基本原理45-46
• 4.4.2 模糊集合定義46
• 4.4.3 模糊語言46-47
• 4.4.4 模糊變量的隸屬函數(shù)47
• 4.4.5 論域47-48
• 4.4.6 量化因子及比例因子48-49
• 4.5 模糊控制器的設(shè)計49-52
• 4.5.1 模糊控制器概述49-50
• 4.5.2 模糊控制器設(shè)計所包括的內(nèi)容50-52
• 4.6 PID 控制器52-54
• 4.7 模糊 PID 控制在最大功率點跟蹤中的應(yīng)用54-57
• 4.8 各種控制算法的仿真對比57-66
• 4.8.1 模糊 PID 算法仿真電路的搭建57-58
• 4.8.2 傳統(tǒng)算法仿真電路的搭建58-59
• 4.8.3 各種算法的最大功率點跟蹤仿真59-66
• 4.9 本章小結(jié)66-67
• 總結(jié)67-70
• 參考文獻70-75
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文和獲得的科研成果75-76
• 致謝76-77

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