分布式太阳能光伏系统中最大功率点跟踪控制器的研究

【摘要】：由于能源和环境的问题，太阳能光伏技术的应用越来越广泛。太阳能光伏电池的输出特性中存在最大功率点跟踪控制。传统的光伏电池最大功率点跟踪控制常采用集中式的技术方案。 由于光伏组件一条支路（或者几条支路并联的光伏阵列）集中实现最大功率点跟踪（MPPT）的集中式光伏发电系统存在热斑效应和效率问题，新型的对每一个光伏组件单独实现MPPT的分布式的光伏系统便应运而生。本文分析了光伏电池的电气特性，设计了串联式和并联式的分布式光伏系统MPPT控制器的主电路和跟踪算法，针对局部阴影分布式光伏发电系统最大功率点的跟踪，提出了两种不同的MPPT控制算法，并且设计硬件电路和搭建实验平台得出波形。 【关键词】：分布式 光伏 MPPT 扰动观察法
【学位授予单位】：武汉纺织大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TK513.4
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-18
• 1.1 课题研究的背景8-9
• 1.1.1 分布式光伏发电背景8
• 1.1.2 光伏发电最大功率跟踪技术研究现状8-9
• 1.1.3 分布式光伏发电系统最大功率点跟踪研究现状9
• 1.2 太阳能光伏电池电气特性9-12
• 1.2.1 太阳能光伏电池的基本原理9
• 1.2.2 光伏电池模型9-11
• 1.2.3 太阳能光伏电池输出特性11-12
• 1.3 集中式太阳能光伏系统12-15
• 1.3.1 光伏阵列集中式架构13-14
• 1.3.2 热斑效应14-15
• 1.4 分布式太阳能光伏系统15-17
• 1.4.1 分布式太阳能光伏系统架构15-16
• 1.4.2 分布式太阳能光伏系统中的MPPT控制器16-17
• 1.5 课题研究的意义和主要内容17-18
• 2 分布式光伏系统中 MPPT 控制器的主电路设计18-24
• 2.1 MPPT控制器主电路的技术设计要求18-19
• 2.2 MPPT控制器主电路结构分类与建模19-23
• 2.2.1 非隔离型主电路的结构建模19-21
• 2.2.2 隔离型主电路的结构建模21-23
• 2.4 本章小结23-24
• 3 分布式光伏系统中MPPT控制器的跟踪算法设计24-36
• 3.1 MPPT 算法原理24
• 3.2 分布式光伏系统非阴影条件下 MPPT 算法24-30
• 3.2.1 扰动观察法24-27
• 3.2.2 电导增量法27-30
• 3.3 分布式光伏系统局部阴影条件下 MPPT 算法30-35
• 3.3.1 局部阴影分布式光伏阵列功率输出特性30-32
• 3.3.2 局部阴影条件下粒子群优化最大功率跟踪32-34
• 3.3.3 应用改进模拟退火算法的光伏阵列局部阴影MPPT控制34-35
• 3.4 本章小结35-36
• 4 分布式光伏系统中 MPPT 控制器的仿真和实验论证36-47
• 4.1 MPPT仿真模型及算法仿真结果36-40
• 4.1.1 分布式光伏发电系统 MATLAB 建模37-39
• 4.1.2 分布式光伏发电系统仿真结果39-40
• 4.2 MPPT 控制系统实现方案及实验调试40-44
• 4.2.1 系统硬件结构总体设计40-41
• 4.2.2 MPPT 算法的实验平台搭建41-44
• 4.3 MPPT 控制系统实验结果和分析44-46
• 4.3.1 DC-DC 变换电路参数设计44-45
• 4.3.2 MPPT 控制系统实验结果45-46
• 4.4 本章小结46-47
• 5.结论47-48
• 参考文献48-52
• 附录52-53
• 致谢53

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

太阳能光伏电池综述    成志秀;王晓丽;

遮阴影响下的光伏阵列结构研究    丁明;陈中;

蓄电池储能的独立光伏系统充电控制器研制    周静;何为;龙兴明;

光伏系统分布式功率的优化    王坤;施火泉;

基于粒子群优化的光伏系统MPPT控制方法    刘艳莉;周航;程泽;

一种新的太阳能电池阵列数学物理模型    管笛;刘忠洋;

我国太阳能光伏产业发展形势和思考    赵玉文

太阳能电池技术应用与发展    赵书利;叶烽;朱刚;

单相中功率光伏并网逆变器的设计    刘海生;佟仕忠;

第二讲:太阳电池    王健强;

基于粒子群算法的MPPT仿真及应用    李天博;褚俊;陈坤华;

光伏系统最大功率点追踪方法的改进    温嘉斌;刘密富;

太阳能电池的仿真模型设计和输出特性研究    任航;叶林;

基于TOP244G光伏辅助电源的应用    郭光伟;杨海柱;

单相中功率光伏并网逆变器的设计    刘海生;佟仕忠;

聚光太阳能电池的冷却方式及选择    刘剑涛;尤坤坤;马晓程;曾宪平;任建兴;

可再生能源的开发与应用前景分析    李卫林;

各国光伏路线图与光伏发电的进展    杨金焕;邹乾林;谈蓓月;葛亮;陈中华;

再生能源系统中太阳能电池仿真器的研究    宋平岗

分布式可再生能源发电系统研究    贾要勤,杨仲庆,曹秉刚

几种光伏系统MPPT方法的分析比较及改进    徐鹏威;刘飞;刘邦银;段善旭;

光伏电池运行失配模式及特性分析    宋菁;徐青山;祁建华;周琦;

光伏并网发电系统最大功率跟踪新算法及其仿真    栗秋华;周林;刘强;张凤;武剑;

独立光伏电站蓄电池优化管理研究    李立伟;陈伟斌;马平;

固定电压法结合扰动观察法在光伏发电最大功率点跟踪控制中应用    熊远生;俞立;徐建明;

太阳能电池的仿真模型设计和输出特性研究    任航;叶林;

逐点差值比较法在太阳能模拟器中的应用    徐建军;刘忠洋;吕世森;

太阳能电动车最大功率点跟踪器的设计    赵剑飞,曹秉刚,康龙云,张政

美日汽车起动机性能指标解析    陈天殷;

非晶硅太阳电池因最大功率点分散引起的附加衰降    冯良桓，郑家贵，蔡亚平，刘军

数控匹配器    邢诒存

晶体硅太阳电池最大功率下负载的函数表达    丁金磊,程晓舫,余世杰,何慧若

基于MATLAB遗传算法工具箱的太阳能电池最大功率点研究    艾雨;

硅太阳电池数学模型的简化    陈中华;赵敏荣;葛亮;李慧玉;

三种太阳能最大功率跟踪电路分析比较    周建民;

太阳能光伏电池阵列仿真模型的研究    王越;王念春;时斌;

理想太阳电池输出特性的二元分析    李兵;唐文芳;

光伏并网逆变系统MPPT算法仿真与研究    刘鑫;石景波;

一种新型太阳能控制器的介绍    裴小青;徐贞华;曾丁初;

基于DSP的模拟光伏并网发电小系统的设计    朱旭芳;蒋金村;

光伏发电系统中MPPT算法的研究与分析    徐亮;翟庆志;王宁;

用统计检验确定多晶硅太阳电池分档条件    张忠文;

一种新型的最大功率跟踪实现方法在太阳能充电器中的应用    岳新苗;吴捷;张先勇;

光伏电池工程用数学模型研究    傅望;郭珂;周林;

太阳能发电技术综述    洪彬倬;聂一雄;

基于EKF的双馈风力发电机无传感器矢量控制    段其昌;冯世成;郝风霞;

太阳能发电变频器驱动系统的最大功率追踪控制法    戴欣平;马广;杨晓红;

太阳龟池及其利用方法(十六)    青化 编译

适用于农村手机的太阳能充电器电路    四川 蒲浩栅

汽油混合动力技术改变汽油机发展前景    哈尔滨东安动力发动机有限公司 刘大华

兰电1.5兆瓦风电机并网发电    丛笙

太阳电池及其利用方法(九)    青化 编译

太阳电池及其利用方法(十)    青化 编译

太阳电池及其利用方法(十七)    青化 编译

国产最大风力发电机成功并网发电    慕明杰 蒲庆雯

我省太阳能电力产业发展任重道远    本报记者 单传洪 见习记者 刘涛

噪声高、安全防护装置不全、发动机性能差    本报记者 韩金池

小型光伏系统及其关键问题研究    胡义华

户用式光伏并网发电控制策略的研究    任碧莹

基于线性二次型最优控制的光伏并网发电系统的研究    李春玲

变速风力发电系统变流与优化控制研究    宋平岗

太阳能光伏发电系统的控制问题研究    熊远生

太阳电池I-V方程显式求解原理研究及应用    丁金磊

光伏发电系统效率提高理论方法及关键技术研究    朱艳伟

任意条件下光伏阵列的输出性能预测    翟载腾

太阳能交流模块逆变器及其控制技术的研究    谭光慧

光伏发电关键技术及电动汽车充电站可靠性研究    于蓉蓉

模糊控制在光伏最大功率追踪预测中的应用与研究    陈亚峰

电动汽车蓄电池混合能源充电技术的研究    孙兴中

户用独立光伏发电系统控制电路的设计与研究    马洪莉

光伏离网发电储能控制策略的研究    方梁菲

户用型并网光伏控制系统研究    陈金凤

单级式光伏并网发电系统与MPPT的研究与实现    顾雪霏

基于TMS320F2812 DSP的太阳能独立光伏发电系统设计    孔晓丽

光伏水泵控制系统及最大功率跟踪研究    丛进

一种基于新型MPPT算法的嵌入式太阳能光伏逆变器    陶宁波

光伏电源控制器的研究    王颖