基于Matlab的光伏發(fā)電系統(tǒng)仿真研究

【摘要】：為了應(yīng)對(duì)出現(xiàn)在現(xiàn)在社會(huì)發(fā)展中的能源危機(jī)和環(huán)境污染嚴(yán)重的重大問題，全球越來越重視清潔型新能源的研發(fā)。其中太陽能因其資源豐富、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為當(dāng)今全球各國研究新能源的主要方向。并網(wǎng)光伏發(fā)電是開發(fā)利用太陽能的有效途徑，而國內(nèi)對(duì)于并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的仿真研究才剛剛開始。研究與開發(fā)并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的仿真模型，分析并網(wǎng)光伏發(fā)電站和電網(wǎng)之間的相互作用關(guān)系，對(duì)以后并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的建設(shè)具有重要意義。 本文主要從下面幾方面對(duì)并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)仿真進(jìn)行深入研究： (1)建立了光伏電池的數(shù)學(xué)模型。通過對(duì)太陽能電池的工作機(jī)理、輸出電壓電流特性以及影響因素的分析與研究，獲得光伏電池?cái)?shù)學(xué)模型和在不同光照強(qiáng)度下最大功率點(diǎn)的變化規(guī)律。 (2)設(shè)計(jì)了并網(wǎng)逆變器的控制策略。通過分析并網(wǎng)逆變器控制的結(jié)構(gòu)、原理，建立了數(shù)學(xué)模型，同時(shí)進(jìn)行了重復(fù)控制器的設(shè)計(jì)和諧波檢測,通過以上工作，完成了整個(gè)并網(wǎng)逆變器的控制策略的設(shè)計(jì)。 (3)研制了新型最大功率跟蹤的算法。以現(xiàn)有最大功率跟蹤方法為支撐，改進(jìn)了算法步長固定的問題，研制了新型變步長最大功率跟蹤法。 (4)進(jìn)行具體的仿真實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析。利用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件，對(duì)太陽能電池和光伏并網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行了測試分析，從而驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)的控制策略和算法的合理性。 【關(guān)鍵詞】：并網(wǎng)光伏發(fā)電 最大功率跟蹤 控制策略 光伏電池
【學(xué)位授予單位】：山東理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TM615
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-7
• 目錄7-9
• 第一章 緒論9-14
• 1.1 研究背景及意義9-11
• 1.2 國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r11-13
• 1.2.1 光伏發(fā)電歷史概況11
• 1.2.2 國內(nèi)外對(duì)光伏產(chǎn)業(yè)的長期規(guī)劃11-13
• 1.3 論文主要研究內(nèi)容13-14
• 第二章 光伏發(fā)電系統(tǒng)概述14-25
• 2.1 光伏發(fā)電系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)14-16
• 2.2 光伏發(fā)電系統(tǒng)的分類16-18
• 2.3 光伏發(fā)電特性18-19
• 2.4 常見最大功率跟蹤算法19-24
• 2.4.1 擾動(dòng)觀察法19-21
• 2.4.2 電導(dǎo)增量法21-22
• 2.4.3 爬山法22-23
• 2.4.4 其他跟蹤方法23-24
• 2.5 本章小結(jié)24-25
• 第三章 光伏發(fā)電系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型25-33
• 3.1 太陽能電池?cái)?shù)學(xué)模型25-30
• 3.1.1 太陽能電池基本概念及種類25-27
• 3.1.2 太陽能電池工作原理27
• 3.1.3 太陽能電池輸出影響因素27-30
• 3.1.4 太陽能電池等效數(shù)學(xué)模型30
• 3.2 光伏并網(wǎng)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型30-32
• 3.2.1 單級(jí)式的光伏并網(wǎng)系統(tǒng)31
• 3.2.2 多級(jí)式的光伏并網(wǎng)系統(tǒng)31
• 3.2.3 光伏并網(wǎng)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型31-32
• 3.3 本章小結(jié)32-33
• 第四章 光伏發(fā)電系統(tǒng)控制策略33-43
• 4.1 并網(wǎng)逆變器電壓控制策略33-38
• 4.1.1 控制方案原理33-34
• 4.1.2 電壓源型逆變器數(shù)學(xué)模型34-35
• 4.1.3 重復(fù)控制原理及相關(guān)參數(shù)設(shè)計(jì)35-37
• 4.1.4 諧波檢測算法37-38
• 4.2 最大功率跟蹤（MPPT）策略38-42
• 4.2.1 一種新型變步長最大功率跟蹤算法示意圖38-40
• 4.2.2 變步長最大功率跟蹤算法軟件流程圖40-41
• 4.2.3 新型變步長 MPPT 算法優(yōu)點(diǎn)41-42
• 4.3 本章小結(jié)42-43
• 第五章 仿真實(shí)驗(yàn)與分析43-51
• 5.1 實(shí)驗(yàn)的條件43-46
• 5.1.1 太陽能電池型號(hào)參數(shù)43-45
• 5.1.2 太陽能光伏發(fā)電測試系統(tǒng)45-46
• 5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果46-50
• 5.2.1 最大功率跟蹤（MPPT）仿真46-48
• 5.2.2 光伏發(fā)電并網(wǎng)仿真48-50
• 5.3 本章小結(jié)50-51
• 第六章 總結(jié)與展望51-53
• 6.1 本文工作總結(jié)51
• 6.2 后續(xù)工作展望51-53
• 致謝53-54
• 參考文獻(xiàn)54-57
• 附錄57-61
• 攻讀碩士期間參加的課題與發(fā)表的論文61

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