光伏發(fā)電系統(tǒng)MPPT及自動跟蹤控制的研究

【摘要】：隨著工業(yè)化進(jìn)程的逐步擴大,能源的日益枯竭,太陽能以其獨特的優(yōu)勢成為人們重視的焦點,各國政府紛紛采取重大舉措鼓勵和支持太陽能的發(fā)展,近年來光伏發(fā)電在國際范圍內(nèi)得到了快速發(fā)展。目前光伏電池的光電轉(zhuǎn)換效率較低且價格昂貴,光伏發(fā)電的成本太高,無法與傳統(tǒng)發(fā)電模式相比,影響了光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。為了降低光伏發(fā)電的成本,國內(nèi)外的許多專家學(xué)者都在不斷探索,現(xiàn)階段較成熟的方法主要有跟蹤法和聚光法。跟蹤法即采用自動跟蹤模式,保持太陽光始終垂直照射光伏陣列表面,是提高太陽能利用率、降低光伏發(fā)電成本的有效途徑,研究精確的光伏發(fā)電自動跟蹤裝置可使光伏陣列接收到更多的太陽能,增加光伏發(fā)電量。 本文通過對國內(nèi)外光伏發(fā)電跟蹤系統(tǒng)現(xiàn)狀和發(fā)展前景的研究,闡述了光伏發(fā)電跟蹤系統(tǒng)的特點及其主要結(jié)構(gòu),基于光伏電池的等效電路搭建了光伏陣列的仿真模型,并對該模型的正確性進(jìn)行了驗證。在分析比較MPPT經(jīng)典控制算法的基礎(chǔ)上,搭建了MPPT模糊控制的仿真模型,提出了一種基于模糊控制的自適應(yīng)占空比擾動法,通過對比傳統(tǒng)占空比擾動法、自適應(yīng)占空比擾動法與基于模糊控制的自適應(yīng)占空比擾動法的仿真結(jié)果說明了該方法的優(yōu)越性。 給出了太陽運行規(guī)律及太陽角的計算方法,在進(jìn)行系統(tǒng)功能分析的基礎(chǔ)上,將CMAC-PID復(fù)合控制方法應(yīng)用到跟蹤控制系統(tǒng)中,并通過仿真驗證了該方法的可行性。完成了自動跟蹤系統(tǒng)整體框架及光強檢測電路、電機驅(qū)動電路等硬件的設(shè)計,給出了系統(tǒng)主程序及光電跟蹤和視日運動軌跡跟蹤子程序的軟件流程。 【關(guān)鍵詞】：光伏發(fā)電 自動跟蹤 光強檢測 電機控制
【學(xué)位授予單位】：中原工學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：TM615
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1. 緒論9-13
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 研究意義10-11
• 1.3 國內(nèi)外研究動態(tài)11-12
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容12-13
• 2. 光伏電池模型搭建與特性研究13-23
• 2.1 光伏電池工作原理13
• 2.2 光伏電池等效電路13-16
• 2.3 光伏電池的仿真實現(xiàn)16-22
• 2.3.1 仿真原理16-19
• 2.3.2 光伏電池特性分析19-22
• 2.4 本章小結(jié)22-23
• 3. 光伏電池MPPT 控制算法研究與仿真實現(xiàn)23-33
• 3.1 MPPT 控制基本原理23
• 3.2 常用MPPT 方法23-28
• 3.2.1 恒定電壓控制法23-24
• 3.2.2 擾動觀察法24-26
• 3.2.3 電導(dǎo)增量法26-27
• 3.2.4 間歇掃描法27-28
• 3.3 基于模糊控制的自適應(yīng)占空比擾動法28-32
• 3.3.1 模糊控制算法28-30
• 3.3.2 仿真實現(xiàn)30-32
• 3.4 本章小結(jié)32-33
• 4. 太陽跟蹤方法及控制策略研究33-44
• 4.1 太陽輻射原理33-35
• 4.2 太陽運行軌跡計算35-38
• 4.2.1 地平坐標(biāo)系和極軸坐標(biāo)系35
• 4.2.2 庫伯方程35-36
• 4.2.3 太陽角計算36-38
• 4.3 跟蹤方式38-41
• 4.3.1 視日運動軌跡跟蹤38-40
• 4.3.2 光電跟蹤40-41
• 4.3.3 視日運動軌跡跟蹤與光電跟蹤相結(jié)合41
• 4.4 控制方式41-43
• 4.4.1 開環(huán)控制41-42
• 4.4.2 閉環(huán)控制42-43
• 4.5 本章小結(jié)43-44
• 5. 跟蹤控制器的設(shè)計與仿真44-55
• 5.1 系統(tǒng)功能分析44
• 5.2 系統(tǒng)硬件設(shè)計44-48
• 5.2.1 整體設(shè)計45
• 5.2.2 光強檢測電路設(shè)計45-47
• 5.2.3 電機驅(qū)動電路設(shè)計47-48
• 5.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計48-50
• 5.4 CMAC 與PID 并行控制50-54
• 5.5 本章小結(jié)54-55
• 6. 總結(jié)與展望55-56
• 參考文獻(xiàn)56-61
• 附錄: 碩士研究生學(xué)習(xí)階段發(fā)表論文61-62
• 致謝62-63

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

太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)    吳明;

并網(wǎng)太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)最大功率跟蹤技術(shù)研究    傅家祥;

陽光下,夢想成真    趙飛;

分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)展需要政策推動    亦兵;

基于模糊控制的光伏最大功率跟蹤控制研究    賴東升;

光伏發(fā)電并網(wǎng)研究綜述    李坦;

風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)及應(yīng)用    張峻嶺;殷建英;黨政;

電力公司參與光伏發(fā)電項目分析    李勤;朱潔;魏加項;

太陽能光伏照明在民用建筑應(yīng)用的研究    高連偉;

基于變步長電導(dǎo)增量法的光伏最大功率跟蹤控制    賴東升;

戶用獨立式光伏發(fā)電系統(tǒng)研究    李春華;劉維亭;姜文剛;

混合儲能方案平衡獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)功率變化    侯世英;房勇;孫韜;宋星;

光伏發(fā)電系統(tǒng)的計算機輔助設(shè)計    王景義;

聚光型光伏發(fā)電系統(tǒng)(CPV)的發(fā)展前景分析    黃維學(xué);徐璞;

光伏發(fā)電系統(tǒng)中MPPT算法的研究與分析    徐亮;翟慶志;王寧;

基于自動跟蹤控制的不停車混合收費系統(tǒng)    程根源;王久增;谷振楠;

反電暈自動控制技術(shù)的研究與應(yīng)用    邱江新;郭俊;謝小杰;鄭國強;

中科院中關(guān)村青年小區(qū)研究生宿舍冷熱站中央監(jiān)控系統(tǒng)    郭侯斌;劉華;叢山日;劉佳佳;

獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)儲能新方法    孟昭淵;

光伏發(fā)電系統(tǒng)中的直流變換器綜述    辛煜;王智靈;何淼;陳宗海;

萊蕪供電首建光伏發(fā)電系統(tǒng)    王憲才　魏延彬

萊蕪供電公司建成首個光伏發(fā)電系統(tǒng)    通訊員 王憲才　魏延彬

獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)能量管理獲突破    記者 王海蘊

數(shù)倍聚光跟蹤光伏發(fā)電系統(tǒng)解決太陽能高成本難題    申淳

光伏發(fā)電系統(tǒng)價格有望在2030年降低66%    本報記者 石珊珊

新型太陽能發(fā)電系統(tǒng)首次發(fā)電    左雋

太陽能光伏發(fā)電前景如何    本報記者　 朱磊　 李佳霖

把光伏發(fā)電作為能源戰(zhàn)略重點    本報記者　 姜帆

廣東最大戶用光伏發(fā)電系統(tǒng)亮相    本報記者　 戈曉芳 見習(xí)記者 于洋

光伏發(fā)電：讓你家住房成電廠    游雪晴

光伏發(fā)電系統(tǒng)及其控制技術(shù)研究    曹太強

光伏跟蹤系統(tǒng)智能控制方法的研究    徐曉冰

光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)綜合控制策略研究及實現(xiàn)    吳理博

光伏發(fā)電系統(tǒng)逆變技術(shù)研究    吳春華

光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)MPPT及孤島檢測新技術(shù)的研究    張超

太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計與控制策略研究    董密

三相并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的運行控制策略    劉飛

輻射熱力學(xué)的基礎(chǔ)理論及其應(yīng)用研究    莫松平

建筑集成光伏系統(tǒng)的能量變換與控制技術(shù)研究    劉邦銀

泛（火用）分析方法及其應(yīng)用研究    蔣愛華

蟻群并聯(lián)光伏發(fā)電系統(tǒng)研究    姚利明

安多100kWp獨立運行光伏發(fā)電系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性分析    楊毅男

獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)蓄電池充放電控制策略    陳海

獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)MPPT的模糊PID控制研究    連瑞娜

光伏發(fā)電系統(tǒng)的蒙特卡羅序貫仿真和可靠性分析    陳閩江

光伏發(fā)電系統(tǒng)蓄電池放電模塊的研究與實現(xiàn)    王家斌

光伏發(fā)電系統(tǒng)MPPT及自動跟蹤控制的研究    焦凌云

基于軟開關(guān)的光伏發(fā)電系統(tǒng)最大功率跟蹤技術(shù)的研究    彭筱筱

支持向量機回歸算法預(yù)測局部遮陰光伏發(fā)電系統(tǒng)最大功率    趙丹

基于TMS320F2812 DSP的太陽能獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計    孔曉麗