基于ARM的光伏发电MPPT控制系统研究

【摘要】：在传统化石能源即将耗尽的今天,开发新能源是大势所趋。太阳能光伏发电因为清洁无污染,在可预见的未来里还可以视作是取之不尽用之不竭的能源,从而受到人们的青睐。发展分布式的光伏发电是一种充分利用太阳能的好途径,然而,在低预算的分布式光伏发电中,采用恰当的最大功率点跟踪(MPPT)技术来提高发电效率是一个重要而又棘手的课题。 本文在分析了光伏电池的发电原理、数学模型之后,比较了几个传统的经典光伏电池最大功率点跟踪(MPPT)算法,主要是恒定电压法、电导增量法和扰动观察法。之后,本文结合分布式光伏发电的低预算特性,提出了一种新的光伏电池MPPT算法,该算法思想简单,适用性强,受外部环境条件的制约小,对系统硬件的要求不高。 在对该新算法进行仿真后,说明了该算法可以有效跟踪到光伏电池的最大功率点。最后,本文分别从软、硬件的角度对光伏电池最大功率点跟踪(MPPT)的控制系统进行了基于ARM处理器的方案设计 【关键词】：分布式光伏发电 最大功率点跟踪 算法 控制系统
【学位授予单位】：云南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 绪论7-11
• 1.1 世界性的能源问题7
• 1.2 光伏发电的研究意义7-8
• 1.3 本课题的研究背景及主要的研究内容8-11
• 第二章 光伏发电系统11-22
• 2.1 光伏电池原理11-14
• 2.1.1 光生伏特效应11-12
• 2.1.2 光伏电池的数学模型12-14
• 2.2 光伏电池特性分析14-16
• 2.3 太阳能光伏发电系统16-19
• 2.3.1 独立光伏发电系统16-17
• 2.3.2 并网光伏发电系统17-18
• 2.3.3 分布式光伏并网发电系统18-19
• 2.4 DC/DC变换电路19-22
• 第三章 光伏发电系统MPPT算法分析22-30
• 3.0 MPPT基本原理22-23
• 3.1 恒定电压法23-24
• 3.2 扰动观察法24-26
• 3.2.1 扰动观察法原理24-25
• 3.2.2 扰动观察法特性分析25
• 3.2.3 扰动观察法的改进25-26
• 3.3. 电导增量法26-29
• 3.3.1 电导增量法原理26-27
• 3.3.2 电导增量法特性分析27-28
• 3.3.3 电导增量法的改进28-29
• 3.4 其它MPPT方法29-30
• 第四章 一种新的光伏发电MPPT算法设计与仿真30-38
• 4.1. 基本思想30-31
• 4.2 建立仿真模型31-33
• 4.3 仿真33-35
• 4.4 新算法分析35-38
• 第五章 基于ARM的光伏发电MPPT控制系统方案设计38-59
• 5.1 系统总体方案设计38-39
• 5.2 软件开发部分39-51
• 5.2.1 嵌入式系统及ARM开发平台39-43
• 5.2.2 构建开发环境43-44
• 5.2.3 SmartARM3250的Bootloader44
• 5.2.4 ARM-Linux操作系统44-48
• 5.2.5 内核配置和编译48-49
• 5.2.6 程序设计49-51
• 5.3 硬件电路设计51-59
• 5.3.1 主控电路51-54
• 5.3.2 采样电路54-56
• 5.3.3 PWM驱动电路56-59
• 第六章 总结与展望59-61
• 6.1 总结59-60
• 6.2 展望60-61
• 参考文献61-64
• 攻读硕士学位期间发表的论文及研究成果64-65
• 一、发表的论文64
• 二、参与的课题项目64-65
• 致谢65

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