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摘要:太陽能是一種干凈的可再生的新能源，越來越受到人們的青睞，在人們生活、工作中有廣泛的作用。在太陽能的各種應用中,光伏發(fā)電備受關注。對于光伏發(fā)電系統(tǒng)而言,由于室外環(huán)境如太陽輻照度、電池板溫度等經常隨時間發(fā)生變化，導致了光伏陣列不能持續(xù)工作于最大輸出功率點處，繼而降低了光伏發(fā)電系統(tǒng)的能量轉換效率。 因此，為適應周邊環(huán)境的變化,達到充分利用太陽資源的目的，本文從光伏發(fā)電的最大輸出效率出發(fā)，把光伏發(fā)電的能量不斷變化作為研究對象，探討光伏發(fā)電的核心技術之一的最大功率點跟蹤。本文首先，對光伏電池的數學模型和輸出特性進行研究，分析了外界溫度和光照強度對輸出特性的影響。其次，對于光伏電池特性，分析了幾種基于DC/DC的最大功率點跟蹤的算法和其各自的優(yōu)缺點以及應用場合，傳統(tǒng)的MPPT控制策略或多或少會存在一些問題，比如:受環(huán)境因素影響大、功率易振蕩、損耗大和直流電壓可能會有崩潰的現象。為了使得光伏電池始終工作在最大功率點并輸出最大功率，分析了擾動觀察法和電導增量法在最大功率點跟蹤時的運用。最后,通過對加入MPPT模塊的光伏電池系統(tǒng)的仿真，對比了兩者的不同。結果表明，兩種方法都能快速跟蹤外部天氣變化，檢測主回路直流電壓及輸出電流，計算出太陽能陣列的輸出功率，并實現對最大功率點的追蹤，具有良好的動態(tài)穩(wěn)定性能。 關鍵詞：光伏發(fā)電系統(tǒng)；最大功率點跟蹤；擾動觀察法；仿真
目錄 摘要 ABSTRACT 第1章 緒論-1 1.1 課題的研究背景-1 1.2 光伏發(fā)電現狀和前景-2 1.2.1 國外光伏發(fā)電及前景-3 1.2.2 國內光伏發(fā)電及前景-5 1.3 本課題的目的-8 1.4 本文的研究內容-8 第2章 光伏系統(tǒng)和光伏電池-10 2.1 光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成-10 2.1.1 光伏陣列-10 2.1.2 電力電子變換器-10 2.1.3 儲能裝置-11 2.2 光伏發(fā)電系統(tǒng)分類-11 2.2.1 獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)-11 2.2.2 光伏并網發(fā)電系統(tǒng)-12 2.3 光伏電池-12 2.3.1 光伏電池的種類-13 2.3.2 光伏電池原理及結構-13 2.4 光伏陣列的模型和特性-14 2.4.1 光伏電池的數學模型-14 2.4.2 光伏電池輸出特性的工程計算方法-15 2.4.3 光伏電池仿真模型-16 2.4.4 光伏電池的輸出特性-18 2.5 本章小結-20 第3章 光伏發(fā)電最大功率點跟蹤技術-21 3.1 最大功率點跟蹤的概念-21 3.2 MPPT的實現方法-21 3.2.1 電導增量法-22 3.2.2 擾動觀察法-23 3.2.3 恒定電壓法-25 3.2.4 滯環(huán)比較法-26 3.2.5 功率反饋法-27 3.2.6 模糊邏輯控制法-27 3.3 本章小結-29 第4章 最大功率點跟蹤算法的實現-30 4.1 最大功率跟蹤算法模型-30 4.1.1 最大功率點跟蹤控制仿真模型-30 4.1.2 DC-DC變換器模型-30 4.1.3 PWM模塊-32 4.2 MPPT模塊-32 4.2.1 擾動觀察法MPPT模塊-32 4.2.2 電導增量法MPPT模塊-33 4.3 最大功率點跟蹤仿真結果與分析-33 4.3.1 擾動觀察法仿真結果-33 4.3.2 電導增量法仿真結果-34 4.4 本章小結-35 第5章 結論與展望-37 5.1 本文結論-37 5.2 今后展望-37 參考文獻-38 |
