光伏并網(wǎng)發(fā)電的最大功率點跟蹤算法的研究

【摘要】： 開發(fā)利用可再生能源和各種綠色能源實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展成為人類必須采取的措施。而隨著光伏電池和電力電子技術(shù)的不斷進步,太陽能光伏發(fā)電得到了長足的發(fā)展并已成為新能源利用的主流之一。光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)一般由太陽能電池板(光伏陣列)、控制器、逆變器和電網(wǎng)構(gòu)成,其中,最大功率點跟蹤技術(shù)是光伏發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。最大功率跟蹤就是尋找光伏陣列輸出的伏安特性曲線中的最大功率點,從而能夠最大限度的提高光伏陣列的輸出功率。原有的控制算法在外界環(huán)境突變時,不能迅速、準(zhǔn)確的找到最大功率點。所以,研究新的控制算法,實時調(diào)整最大功率輸出,有利于提高光伏發(fā)電效率。 本著更有效地控制太陽能光伏陣列,提高發(fā)電系統(tǒng)的可靠性和太陽能利用率的目的,本文提出利用粒子群算法(PSO)優(yōu)化RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),并將其應(yīng)用于最大功率點跟蹤的新算法,該算法在外界環(huán)境變化時,可快速、準(zhǔn)確地跟蹤光伏陣列的最大功率點。研究的主要內(nèi)容有: 研究了RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和PSO的基本原理,在此基礎(chǔ)上,針對它們的局限性,提出HPSO全局優(yōu)化RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的算法,通過仿真和數(shù)值實驗分析,驗證了所提算法的性能; 根據(jù)光伏陣列模塊的數(shù)學(xué)模型,對光伏陣列模塊的相關(guān)特性,進行了理論研究,建立光伏陣列仿真模塊,對不同溫度及不同日照強度下的光伏陣列的輸出特性進行仿真,將實測數(shù)據(jù)與仿真結(jié)果進行對比,驗證了仿真模型的正確性,為后續(xù)的仿真奠定基礎(chǔ); 闡述了光伏并網(wǎng)的工作原理和控制策略。設(shè)置整個控制系統(tǒng)為雙環(huán)控制,外環(huán)為電壓控制環(huán),控制光伏陣列輸出電壓,使其跟蹤最大功率點控制算法提供的最大功率點參考電壓;內(nèi)環(huán)為電流控制環(huán),使逆變輸出電流與參考電流一致。建立基于同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換實現(xiàn)光伏陣列最大功率跟蹤的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)仿真模型。編程實現(xiàn)各模塊功能,實驗結(jié)果驗證了所提算法的可行性和有效性。 【關(guān)鍵詞】：光伏并網(wǎng)發(fā)電 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 粒子群算法 最大功率點跟蹤
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號】：TM615
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 緒論8-13
• 1.1 太陽能光伏發(fā)電的背景及意義8-9
• 1.2 光伏發(fā)電的現(xiàn)狀及發(fā)展前景9-11
• 1.2.1 光伏發(fā)電的現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 光伏發(fā)電的前景與展望10-11
• 1.3 光伏陣列最大功率點跟蹤控制研究現(xiàn)狀11
• 1.4 本課題的意義及所作的工作11-13
• 2 光伏電池及最大功率點跟蹤算法研究13-20
• 2.1 光伏電池特性13-15
• 2.1.1 光伏電池工作原理13-14
• 2.1.2 光伏陣列輸出特性14-15
• 2.2 最大功率點跟蹤控制算法對比15-19
• 2.2.1 基于擾動自尋優(yōu)的控制算法15-17
• 2.2.2 基于優(yōu)化模型的控制算法17-18
• 2.2.3 基于智能的處理算法18-19
• 2.3 小結(jié)19-20
• 3 RBF 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及PSO 算法研究20-31
• 3.1 RBF 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理20-26
• 3.1.1 RBF 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)20-22
• 3.1.2 RBF 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類22
• 3.1.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的泛化能力22-23
• 3.1.4 RBF 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)算法23-26
• 3.1.5 RBF 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)存在的問題26
• 3.2 標(biāo)準(zhǔn)粒子群算法26-30
• 3.2.1 算法原理26-28
• 3.2.2 粒子群算法收斂性證明28-30
• 3.3 小結(jié)30-31
• 4 HPSO-RBF 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)跟蹤最大功率點31-44
• 4.1 粒子群算法的改進分析31-32
• 4.2 HPSO 算法32-35
• 4.2.1 算法描述32-34
• 4.2.2 數(shù)值仿真實驗34-35
• 4.3 HPSO 優(yōu)化RBF 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法35-41
• 4.3.1 最近鄰聚類算法35-36
• 4.3.2 RBF 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)隱層基函數(shù)寬度的確定36-37
• 4.3.3 HPSO 優(yōu)化RBF 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)過程37-38
• 4.3.4 數(shù)值仿真實驗38-41
• 4.4 HPSO-RBF 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)跟蹤最大功率點41-43
• 4.5 小結(jié)43-44
• 5 HPSO-RBF 在光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中的應(yīng)用仿真44-57
• 5.1 并網(wǎng)光伏系統(tǒng)設(shè)計44-49
• 5.1.1 PWM 整流的坐標(biāo)變換45-46
• 5.1.2 系統(tǒng)控制原理46-48
• 5.1.3 系統(tǒng)控制的數(shù)學(xué)模型48-49
• 5.2 系統(tǒng)建模及仿真49-56
• 5.2.1 光伏陣列建模49-54
• 5.2.2 光伏并網(wǎng)系統(tǒng)仿真54-56
• 5.3 小結(jié)56-57
• 6 結(jié)論與展望57-59
• 6.1 結(jié)論57
• 6.2 展望57-59
• 致謝59-60
• 參考文獻60-64
• 附錄64

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光伏并網(wǎng)逆變器的仿真研究    楊玉林;龔躍玲;張玲;

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光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中的非線性現(xiàn)象分析    許方圓

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光伏系統(tǒng)不均勻光照下最大功率點跟蹤研究    雷蕾

變電站光伏發(fā)電系統(tǒng)的電能質(zhì)量研究    何吉彪

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光伏系統(tǒng)中最大功率點跟蹤系統(tǒng)的研究    王敏

微網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)中諧波的治理研究    焦利榮

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太陽能光伏發(fā)電技術(shù)現(xiàn)狀及其發(fā)展    趙晶;趙爭鳴;周德佳;

單相逆變器在PV發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用    張淼,吳捷,馮垛生

基于模糊控制的最大功率點跟蹤方法研究    任碧瑩;鐘彥儒;孫向東;同向前;

光伏陣列最大功率點跟蹤控制方法綜述    周林;武劍;栗秋華;郭珂;

提高神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)泛化能力的研究    馮乃勤;王芳;邱玉輝;

太陽能光伏發(fā)電技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r與趨勢分析    高虎;李俊峰;許洪華;

RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的遞階遺傳訓(xùn)練新方法    鄭丕諤,馬艷華

基于模糊控制的光伏發(fā)電系統(tǒng)MPPT    喬興宏;吳必軍;王坤林;吝紅軍;

我國太陽能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展形勢和思考    趙玉文

家用太陽能光伏電源系統(tǒng)技術(shù)要求    王長貴 ,黃路影

基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)挖掘研究    段錄平

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100kW風(fēng)光互補電站設(shè)計    楊幫宇;

光伏并網(wǎng)發(fā)電的最大功率點跟蹤算法研究    王桂英;史金玲;紀(jì)飛;王歡;

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基于PSO-BP算法的隧道非線性位移分析模型    劉開云;劉保國;徐沖;

太陽能光伏模塊電氣特性的數(shù)學(xué)建模與仿真    戴訓(xùn)江;晁勤;

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基于PSIM的光伏模塊建模與電氣特性仿真    劉俊杰;張新燕;

跟蹤式光伏發(fā)電系統(tǒng)的性能分析    高亮;蔡世俊;高鵬;李果華;施正榮;朱拓;

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太陽能光伏陣列的溫度與紅外特性分析    王培珍;

基于預(yù)測速度的改進微粒群算法    崔志華;蔡星娟;曾建潮;孫國基;

灰色雙層線性規(guī)劃的粒子群解法    李軍亮;肖新平;毛樹華;

The Application Study of Multi-level Inverter in the PVMS    

基于CPSO的有限反饋增益系統(tǒng)設(shè)計    袁少強;徐發(fā)洋;

一種基于dp/dv=0的最大功率跟蹤控制策略    榮延澤;劉士榮;毛軍科;李松峰;

關(guān)于大理州可再生能源與電網(wǎng)和諧發(fā)展的思考    宋春;

光伏發(fā)電最大功率跟蹤控制方法的研究    李星辰;王琳;

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RNA二級結(jié)構(gòu)預(yù)測方法研究    董浩

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基于PSO算法的氧樂果合成過程建模與控制研究    楊書顯

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基于DSP的單級式光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的研究    耿興華

基于橋檢車的駐車充電站系統(tǒng)的設(shè)計實現(xiàn)    楊光

國內(nèi)外光伏發(fā)電的新進展    昌金銘;

光伏發(fā)電從獨立系統(tǒng)走向規(guī)?；⒕W(wǎng)    史立山;趙慶波;許洪華;

中國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展    孫玉星;楊宏;蘇乘風(fēng);

最大功率跟蹤的光伏并網(wǎng)逆變器研究    楊海柱,金新民

基于導(dǎo)抗變換的DC/DC變換器的研究    王敏利;湯天浩;陳昆明;祝國平;

淺析風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)    尹靜;張慶范;

MATLAB在電力電子仿真中的應(yīng)用    田偉;于海生;

諧波抑制與無功補償裝置控制技術(shù)的進展    王玉斌;呂燕;田召廣;徐楨;

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論在諧波測量中的應(yīng)用    肖雁鴻,毛筱,羅瑞瓊,彭永進

光伏并網(wǎng)發(fā)電及無功補償?shù)慕y(tǒng)一控制    汪海寧,蘇建徽,張國榮,茆美琴,丁明

基于LCL濾波的太陽能并網(wǎng)發(fā)電諧波抑制    張勝;余曉東;程金雨;

太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究    趙為

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

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

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

大規(guī)模風(fēng)電場接入電力系統(tǒng)的小干擾穩(wěn)定性研究    關(guān)宏亮

CCHP及其所構(gòu)成微網(wǎng)的運行特性研究    馬力

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

太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的控制問題研究    熊遠(yuǎn)生

微網(wǎng)控制及運行特性分析    肖朝霞

新能源電力系統(tǒng)廣域源荷互動調(diào)度模式理論研究    劉曉

光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中的非線性現(xiàn)象分析    許方圓

直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機的建模與并網(wǎng)仿真分析    董桐宇

10kW光伏并網(wǎng)逆變器的研制    劉志強

戶用光伏發(fā)電系統(tǒng)控制策略的研究    董博

太陽能跟蹤控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計    方建鋼

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風(fēng)光互補反滲透海水淡化系統(tǒng)的應(yīng)用研究    鄧勇

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500W光伏并網(wǎng)逆變器的設(shè)計    朱銘煉

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獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)仿真研究    陳勇;魏金成;

基于改進的TOPSIS法與RSR法的電能質(zhì)量綜合評估    楊志新;袁曉冬;柏晶晶;

多能源集成的四端口高頻逆變器控制策略研究    張俊;亓迎川;屈建國;章周石;

供電電壓不平衡時系統(tǒng)中周期性負(fù)荷能耗和溫升的試驗研究    牟樹貞;趙海森;劉芹;

基于最少拍和重復(fù)控制的光伏并網(wǎng)逆變器的研究    劉永靜;張樵夫;

光伏發(fā)電并網(wǎng)及其相關(guān)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與展望    艾欣;韓曉男;孫英云;

小功率非隔離光伏并網(wǎng)逆變器技術(shù)研究    王劍斌

基于DSP的三相光伏并網(wǎng)逆變技術(shù)研究    蘭鴻雁

基于高頻鏈的獨立光伏系統(tǒng)的研究    陳天水

獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)陣列模型和MPPT算法研究    周華

光伏逆變器控制技術(shù)的仿真研究    馬衛(wèi)衛(wèi)

基于DSP光伏并網(wǎng)逆變器的控制策略研究    陸錫都

基于粒子群算法的光伏系統(tǒng)最大功率點跟蹤研究    劉曉丹

光伏發(fā)電最大功率跟蹤技術(shù)及并網(wǎng)系統(tǒng)研究    余良輝

基于預(yù)測模型的光伏MPPT控制方法研究    張凱

光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中最大功率點跟蹤算法的研究    邢晶

國內(nèi)外光伏發(fā)電的新進展    昌金銘;

新型進化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型    高瑋

太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究    王飛,余世杰,蘇建徽,沈玉梁

非對稱模糊PID控制在光伏發(fā)電MPPT中的應(yīng)用    張超,何湘寧

基于輸出參數(shù)的光伏電池最大功率點控制    傅誠;陳鳴;沈玉樑;余世杰;

混合式自調(diào)整模糊控制在DC/DC變換器中的應(yīng)用    任碧瑩,余健明,同向前,孫向東

戶用光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究與設(shè)計    鄭詩程,丁明,蘇建徽,茆美琴

自適應(yīng)算法在光伏發(fā)電系統(tǒng)最大功率追蹤中的應(yīng)用    張淼,吳捷,侯聰玲,李金鵬

以電導(dǎo)增量法實現(xiàn)MPPT的單級光伏并網(wǎng)逆變器    葉滿園;官二勇;宋平崗;

光伏發(fā)電系統(tǒng)中逆變器技術(shù)應(yīng)用及展望    陳維;沈輝;鄧幼俊;舒杰;

一種改進型太陽陣最大功率點跟蹤方法    王益軍;楊定宇;

一種小型風(fēng)電機組的優(yōu)化最大功率點跟蹤控制算法    黃錦成;楊蘋;

基于非對稱模糊策略的光伏發(fā)電最大功率點跟蹤研究    李培;李國友;劉立剛;

5kW光伏最大功率點跟蹤電路的設(shè)計    管曉磊;徐穎;

陰影影響下最大功率點跟蹤控制(英文)    胡義華;陳昊;徐瑞東;于東升;李瑞;

一種新的變步長光伏最大功率點跟蹤法    袁愛瑞;張振娟;王強;

基于恒壓法結(jié)合變步長電導(dǎo)增量法的最大功率點跟蹤    王志兵;

基于NiosⅡ的光伏發(fā)電最大功率點跟蹤交錯式控制研究    李畸勇;龔仁喜;程曉瓊;卓浩澤;俸昭合;

局部遮擋條件下的最大功率點跟蹤    張正言;高翔;孫耀杰;陸起涌;

基于模糊控制法的最大功率點跟蹤研究    劉洋;王征;劉有昌;

一種新型的光伏最大功率點跟蹤拓?fù)?nbsp;   張超;何湘寧;

一種用于光伏系統(tǒng)的改進型最大功率點跟蹤方法    胡希文;張建文;王剛;卓自明;

獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)最大功率點跟蹤控制    孫亞寧;

自適應(yīng)變步長電導(dǎo)增量法的最大功率點跟蹤控制的研究    周建萍;朱建萍;

太陽能光伏水泵的控制研究    王飛;趙彥;周毅人;余世杰;沈玉梁;

爬山法誤判現(xiàn)象的分析研究    譚理華;張興;陳歡;孫龍林;

最大風(fēng)能捕獲策略研究    劉劍;李建林;潘磊;周謙;許洪華;

最大風(fēng)能捕獲控制研究    李建林;

基于模糊控制的太陽能電池最大功率點跟蹤研究    張先飛;鄭建勇;胡敏強;梅軍;劉順炮;

基于OIF-Elman網(wǎng)絡(luò)的光伏電源最大功率點跟蹤方法研究    蘇剛;龔?fù)?潘雷;高瑞;王貝貝;

面向無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的微型光伏電源系統(tǒng)研究    韓蕾

光伏發(fā)電最大功率點跟蹤的研究    趙培仁

基于最大功率點跟蹤的獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計    王韜

光伏系統(tǒng)最大功率點跟蹤的設(shè)計與仿真實現(xiàn)    陳志剛

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基于新型爬山搜索算法的最大功率點跟蹤控制研究    王鵬

并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)最大功率點跟蹤技術(shù)的研究    紀(jì)芳

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光伏發(fā)電最大功率點跟蹤算法的研究    歐陽廣偉

光伏發(fā)電的最大功率點跟蹤和并網(wǎng)逆變器的研究    張正言