光伏發(fā)電系統(tǒng)最大功率跟蹤方法研究

【摘要】：最大功率跟蹤控制技術(shù)對提高光伏發(fā)電系統(tǒng)的效率具有重要意義，同時也是光伏發(fā)電這一領(lǐng)域的研究熱點。本文以光伏發(fā)電系統(tǒng)為研究對象，針對最大功率跟蹤問題展開研究，主要內(nèi)容有： 首先，從光伏電池通用數(shù)學(xué)模型入手，對其簡化，忽略對光伏電池輸出特性影響較小的因素，得到光伏電池簡化的數(shù)學(xué)模型。通過和通用模型對比仿真，簡化模型不僅形式簡單，而且能夠滿足工程使用的精度要求，為本文后續(xù)最大功率跟蹤的研究奠定基礎(chǔ)。 其次，針對獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)最大功率跟蹤問題，基于短路電流法對環(huán)境突變響應(yīng)的快速性以及牛頓法精度高的特點，提出短路電流法與牛頓法相結(jié)合的MPPT算法，該算法首先采用短路電流法將光伏電池工作點調(diào)節(jié)至最大功率點的附近，然后再應(yīng)用牛頓法完成更具精度的最大功率跟蹤。通過仿真分析，驗證了此算法的準(zhǔn)確性和快速性。 最后，基于單相光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，將系統(tǒng)分為直流和交流兩部分，通過對交直流兩部分電路阻抗性質(zhì)的分析，論證了光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)在交直流阻抗方面具有統(tǒng)一性；同時，基于這種交直流阻抗統(tǒng)一性，應(yīng)用阻抗模法來實現(xiàn)光伏發(fā)電系統(tǒng)的最大功率跟蹤。通過和擾動觀察法、電導(dǎo)增量法對比仿真，驗證了所提方法在跟蹤效果上具有較好的快速性和較高的穩(wěn)定性。 【關(guān)鍵詞】：光伏電池 最大功率點跟蹤 算法 阻抗模法 光伏發(fā)電系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：遼寧工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TM615
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-14
• 1.1 研究背景與意義8
• 1.2 光伏發(fā)電系統(tǒng)研究現(xiàn)狀8-10
• 1.3 光伏發(fā)電 MPPT 控制算法研究現(xiàn)狀10-13
• 1.4 本論文主要研究內(nèi)容13-14
• 2 光伏電池的簡化模型14-24
• 2.1 引言14
• 2.2 光伏電池的通用模型14-15
• 2.3 光伏電池模型的簡化15-23
• 2.3.1 光伏電池簡化模型的建立與分析16-17
• 2.3.2 光伏電池簡化模型與通用模型的仿真比較分析17-20
• 2.3.3 簡化數(shù)學(xué)模型仿真應(yīng)用20-23
• 2.4 本章小結(jié)23-24
• 3 短路電流法與牛頓法相結(jié)合的 MPPT 算法24-31
• 3.1 引言24
• 3.2 MPPT 算法24-26
• 3.2.1 短路電流法24-25
• 3.2.2 牛頓法25-26
• 3.3 短路電流法與牛頓法相結(jié)合的算法26-30
• 3.3.1 算法的實現(xiàn)26-28
• 3.3.2 算法的仿真與分析28-30
• 3.4 本章小結(jié)30-31
• 4 光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)交直流阻抗統(tǒng)一性分析31-40
• 4.1 引言31
• 4.2 單相光伏并網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成31-33
• 4.3 單相光伏并網(wǎng)系統(tǒng)阻抗分析33-39
• 4.3.1 直流阻抗分析33-35
• 4.3.2 交流阻抗分析35-38
• 4.3.3 交-直流阻抗統(tǒng)一性分析38-39
• 4.4 本章小結(jié)39-40
• 5 基于阻抗模法的光伏發(fā)電 MPPT 算法40-55
• 5.1 引言40
• 5.2 阻抗模法原理40-42
• 5.3 阻抗模法的 MPPT 算法42-54
• 5.3.1 算法控制原理分析42-44
• 5.3.2 算法的實現(xiàn)過程44-47
• 5.3.3 算法的仿真及分析47-54
• 5.4 本章小結(jié)54-55
• 6 結(jié)論55-56
• 參考文獻(xiàn)56-59
• 攻讀碩士期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況59-60
• 致謝60

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