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光伏最大功率跟踪系统的研究

本文所提出的最大功率跟踪器,易于实现且跟踪效率高。实现了动态跟踪光伏方阵最大功率点的变化。保证了在外界因素产生变化时仍能准确有效地跟踪最大功率点,实现光伏方阵的最大功率输出。光伏方阵具有一个最佳工作点,当光伏方阵工作于此电压时输出功率为最大。光伏最大功率点跟踪器即是在光伏电池最大功率点因受外界条件影响下而产生变化时进行实时准确的跟踪。影响最大功率点的因素主要有光强、光伏组件表温度等外界因素。当此外界因素发生变化时,就必须利用光伏最大功率跟踪器实时跟踪光伏方阵的最大功率点电压,以从光伏方阵中获取最大的功率输出。含有最大功率跟踪器的光伏系统包括光伏电池、12伏的酸性蓄电池、BOOST升压转换电路以及使用测控卡PC-7401与PC机相联的系统控制单元。控制单元通过A/D转换从光伏方阵获取状态信息,经算法程序处理后控制单元从D/A端口输相应的PWM信号驱动BOOST电路工作。论文中采用干扰观察法(P&O)和增加电导法(INC)进行功率跟  (本文共59页) 本文目录 | 阅读全文>>

广西大学
广西大学

局部阴影条件下光伏系统最大功率跟踪控制策略研究

随着光伏产业的日益发展,实际复杂环境引发的问题需要有效的解决,光伏阵列在局部阴影条件下其输出特性曲线具有强烈的非线性,呈若干个极值点,若应用传统最大功率跟踪控制方法会发生寻优失效,造成严重的功率浪费和经济损失。对此,本文对光伏系统最大功率跟踪控制策略的研究具有实用价值和意义。根据光伏电池的数学模型运用MATLAB/simulink搭建了仿真模型,对其在不同光照强度、温度以及局部阴影条件下的光伏组件输出特性进行了仿真分析,对光伏组件模型的参数关系进行了理论推导。提出并实现了基于天牛须搜索算法(BAS)的光伏MPPT控制,为了进一步优化控制效果,在此基础上提出了一种高效的MPPT控制算法,该方法基于BAS算法,通过引入随时间变化的自适应步长因子,在算法初期自动的选取较大的搜索步长,使之保持较高的全局搜索能力;中期逐渐增大步长的衰减速度,加快算法收敛;后期逐渐减小步长的衰减速度,以提高收敛精度。经典测试函数结果表明,该算法寻优速度更快...  (本文共68页) 本文目录 | 阅读全文>>

太原理工大学
太原理工大学

复杂光照条件下光伏发电系统输出特性及最大功率点跟踪研究

太阳能作为一种绿色清洁可替代能源,具有可再生、无污染等优点,近年来发展迅速,光伏发电作为太阳能利用的主要形式,已经成为研究的热点。当今有关光伏发电系统运行的关键性技术已经日渐成熟,但仍然存在成本高、效率低、经济性差等问题,严重制约其进一步推广与应用。因此,如何进一步提高光伏发电系统的效率,降低开发成本,已成为国内外光伏领域专家的研究重点。本文紧密围绕提高光伏发电系统效率,对复杂光照条件下光伏阵列的输出特性及最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)分别进行研究。主要内容如下:(1)介绍了光伏发电的基本原理,使用Matlab/Simulink搭建了光伏电池仿真模型,仿真分析了光伏电池输出特性曲线。(2)建立了对复杂光照条件下的光伏阵列模型并对其输出特性进行研究。首先,分析了光伏阵列的局部阴影问题;其次,将输出电流和输出电压分别作为串、并联式光伏阵列输出特性理论分析的基准,进一步推导得到两种...  (本文共88页) 本文目录 | 阅读全文>>

沈阳农业大学
沈阳农业大学

光伏发电系统最大功率跟踪的研究

在当今社会发展中,人类的生存环境不断遭到破坏,化石燃料的燃烧是罪魁祸首,于是研发新能源受到全世界普遍关注的问题。太阳能是一种绿色能源,它具有储量丰富等优点,已经开始成为人们主要研究的新对象。因此推进光伏发电事业是最佳有效方式之一。本文以光伏电池内阻易受光照强度变化和外界温度改变而变化的特性为依据,推断出光伏电池内阻的数值,以便匹配相应的负载电阻,从而提升光伏电池效率。分析了光伏电池输出特性以及光伏电池内阻工程计算方法,运用MATLAB/SIMULINK软件对光伏电阻的计算过程进行了仿真建模与分析,得到了在外界温度变化(光照强度固定)、光照强度变化(外界温度固定)和光照强度和外界温度都变化这三种情况下对光伏电池内阻的影响特性。在此基础上设计了直流负荷匹配方法,对于光伏发电的直流高效利用有重要的参考意义。采用最大功率点跟踪方法可以将光伏电池的输出功率始终为最大功率,通过分析比较传统电导增量方法,进而提出了一种新型双并联Boost电路...  (本文共75页) 本文目录 | 阅读全文>>

沈阳农业大学
沈阳农业大学

光伏发电系统最大功率跟踪研究

在新能源中,太阳能是清洁、无排放物、可供人类长期使用的绿色能源。目前光伏发电技术的长足发展,使得光伏发电在能源领域受到了更广泛的应用和关注。由于光伏电池目前的光电转换效率仅仅维持在10%-20%之间,这是限制其发展的一个重要因素。所以提高光伏电池光电转化效率是目前该领域研究的主要方向。本文以光伏发电系统中的最大功率点跟踪算法作为研究方向与内容,开展了以下研究:首先对光伏发电领域背景和意义进行探讨,对国内外现状进行分析,掌握了该领域研究的重要性。对目前几种常见的最大功率跟踪算法进行了简要介绍,并分析了各自的优劣。研究光伏发电系统的基本组成部分,包括光伏电池、蓄电池、充电控制器、DC/DC、 DC/AC变换器等部件。并分别分析了光伏电池的通用模型和简化模型,随后使用Matlab/Simulink搭建了光伏电池简化模型,通过该模型输出的功率电压曲线以及伏安特性曲线,分析了光伏电池输出特性。研究并掌握了光伏电池在不同光照和不同温度情况下...  (本文共70页) 本文目录 | 阅读全文>>

山东工商学院
山东工商学院

光伏发电系统最大功率点跟踪技术研究

在能源危机和环境污染的严峻形势下,太阳能凭借储量丰富、使用便捷以及近零污染的优点逐渐走进人们的视线,并得到了充分的重视。现阶段,利用的是光伏发电对太阳能进行光电转化,但光伏电池阵列的性质决定了其自身的转换效率。研究光伏阵列输出的变化规律,并研究出合理的功率点跟踪方法,对提高发电系统的稳定性和输出功率有重要意义。本文首先介绍选题的背景与意义,总结现阶段国内外光伏产业发展现状,介绍了光伏阵列拓扑结构的研究现状以及光伏发电系统的研究现状。选择主电路拓扑结构,阐述光伏电池工作原理并简化其等效模型。其次、介绍功率点跟踪方法,并在传统扰动观察法的基础上,引入了混合型蚁群算法和粒子群算法,并根据其自身的特性对其加以改进。根据光伏太阳能阵列所面临的均匀光照和局部阴影两种主要情形,提出了用不同的算法对于不同的情形进行选择式算法优化策略,即在在均匀光照情况下提出了基于混合型蚁群算法的优化策略,在阴影情况下,输出呈现多峰值特性,提出了改进粒子群算法的...  (本文共66页) 本文目录 | 阅读全文>>