首页 > 学术论文

基于粒子群算法优化BP神经网络的光伏系统最大功率点跟踪研究

来源:论文学术网
时间:2024-08-19 04:20:13
热度:

基于粒子群算法优化BP神经网络的光伏系统最大功率点跟踪研究【摘要】:由于人类对石油、煤炭、天然气等传统化石能源的过度开采与使用,导致世界范围内即将面临能源短缺的问题。因此,可再生能

【摘要】:由于人类对石油、煤炭、天然气等传统化石能源的过度开采与使用,导致世界范围内即将面临能源短缺的问题。因此,可再生能源越来越受到世界各国的关注。太阳能作为一种洁净可再生能源,与其他新能源相比,具有来源便捷,分布范围广等优势。近几十年来,随着科学技术的不断进步,太阳能光伏系统及其相关产业已成为发展最快的行业之一,对太阳能光伏发电的研究也受到了广泛的重视。目前,光伏电池的光电转换效率低,电池制造成本高等因素严重制约了光伏系统的推广和应用。因此,必须充分了解光伏电池的特性,最大限度地利用光伏系统,才能获得更多的输出功率。基于此,本文把光伏电池建模和光伏系统最大功率点跟踪作为研究的重点。利用神经网络的非线性拟合能力以及粒子群优化算法突出的寻优特点,更好地实现了对光伏系统电气特性的描述和最大功率点的跟踪。 本文的主要工作及成果如下: 1、本文对光伏发电的现状及发展趋势进行了综述,分析了光伏发电的特点和优势,同时也指出了目前太阳能发电所存在的一些问题。 2、对神经网络和粒子群优化算法进行了介绍,分析了神经网络的基本原理,网络结构以及BP神经网络的互连模式,学习算法和训练流程等;介绍了粒子群优化算法的相关知识,优化理论等内容,为后面的实际应用奠定了基础。 3、对光伏电池光电转换的原理和过程做了较为详细的分析,并深入研究了光伏电池的电气特性和外部特性。针对光伏电池输入输出特性的非线性特点,采用了粒子群算法优化后的BP神经网络进行建模,综合比较了其他几种神经网络建模方法。仿真结果表明,采用粒子群算法优化后的BP神经网络可以很好的实现对光伏电池电气特性的拟合,建模精度较高。 4、系统论述了最大功率点跟踪原理。在研究了影响最大功率点因素的基础上,对现有跟踪控制方法进行了分析与评述。同时,提出了粒子群算法优化BP神经网络应用于光伏系统最大功率点跟踪预测的方法,并与传统的最大功率点控制方法进行了比较。结果显示,该最大功率点跟踪预测方法具有更高的精度和效率。 【关键词】:光伏电池 神经网络 粒子群优化算法 最大功率点跟踪
【学位授予单位】:西南交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TM615
【目录】:
  • 摘要6-7
  • Abstract7-11
  • 第1章 绪论11-16
  • 1.1 课题研究背景11-12
  • 1.2 光伏发电的特点与优势12
  • 1.3 国内外光伏发电的现状及发展趋势12-13
  • 1.4 光伏发电存在的问题13
  • 1.5 光伏系统最大功率点跟踪的相关研究13-14
  • 1.5.1 传统跟踪方法13-14
  • 1.5.2 神经网络在最大功率点跟踪中的应用14
  • 1.6 本论文的主要工作14-16
  • 第2章 神经网络与粒子群优化算法16-24
  • 2.1 神经网络16-21
  • 2.1.1 神经网络概述16
  • 2.1.2 神经元的结构16-17
  • 2.1.3 神经网络的互连模式17-18
  • 2.1.4 反向传播神经网络18-21
  • 2.2 粒子群算法21-23
  • 2.2.1 粒子群算法的基本原理21-22
  • 2.2.2 粒子群算法的基本流程22
  • 2.2.3 粒子群算法的参数22-23
  • 2.3 本章小结23-24
  • 第3章 太阳能光伏电池建模24-38
  • 3.1 光伏电池的工作原理24-25
  • 3.2 光伏电池的电特性25-29
  • 3.2.1 光伏电池的等效电路25-26
  • 3.2.2 光伏电池的数学模型26-27
  • 3.2.3 光伏电池的I-V、P-V特性曲线27-28
  • 3.2.4 光伏电池的输出功率和填充因数28
  • 3.2.5 光伏电池的输出效率28-29
  • 3.3 光伏电池外特性29-31
  • 3.3.1 光伏电池的温度特性29-30
  • 3.3.2 光伏电池的光照特性30-31
  • 3.4 基于粒子算法的BP神经网络光伏电池建模31-37
  • 3.4.1 粒子群优化神经网络的学习算法32-34
  • 3.4.2 测试及仿真结果分析34-37
  • 3.5 本章小结37-38
  • 第4章 太阳能光伏阵列最大功率点跟踪38-58
  • 4.1 最大功率点跟踪原理38-39
  • 4.2 外界环境对最大功率点的影响39-41
  • 4.3 最大功率点数学模型41-42
  • 4.4 最大功率点跟踪方法42-47
  • 4.4.1 恒压跟踪法42-43
  • 4.4.2 干扰观察法43-44
  • 4.4.3 增量电导法44-45
  • 4.4.4 模糊控制45-47
  • 4.4.5 其他最大功率点跟踪方法47
  • 4.5 PSO优化BP神经网络的最大功率点跟踪47-57
  • 4.5.1 最大功率点跟踪流程47-48
  • 4.5.2 BP神经网络结构设计48-49
  • 4.5.3 实验数据选取49-52
  • 4.5.4 仿真结果分析与结论52-57
  • 4.6 本章小结57-58
  • 总结与展望58-59
  • 致谢59-60
  • 参考文献60-64
  • 攻读硕士学位期间发表的论文64-65
  • 附录65-70


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

微电网运行与控制的建模与仿真    冒波波

一种非线性改变惯性权重的粒子群算法    王丽;王晓凯;

基于模糊神经网络的光伏系统MPPT控制方法    冯冬青;马军磊;沈大中;

粒子群优化算法中惯性权值调整的一种新策略    郭文忠;陈国龙;

基于一种改进的BP神经网络光伏电池建模    李炜;朱新坚;曹广益;

微粒群算法综述    谢晓锋,张文俊,杨之廉

二十一世纪中国能源发展的总趋势    安玉彬,刘旭东,田永春

我国太阳能开发利用的现状及建议    高峰,孙成权,刘全根

基于GA-RBF神经网络的光伏电池MPPT研究    姚雪梅;夏东伟;李建;

一种基于神经网络的光伏电源最大功率控制系统    王松

基于神经网络应用的光伏阵列最大功率点跟踪    崔岩;王丽霞;

太阳能光伏并网发电系统的研究    赵为

独立的太阳能燃料电池联合发电系统的协调控制设计与仿真研究    李炜

并网光伏电站分布式数据采集监测系统的研究    刘莉敏

粒子群优化算法及其在神经网络中的应用    李博

光伏电池最大功率跟踪器的模糊控制及其应用    叶秋香

光伏发电的最大功率跟踪研究    曹倩茹

基于神经网络和支持向量机的光伏最大功率跟踪研究    唐彬

光伏发电DC/DC变流器的研究    奚轶芳

太阳能电解水制氢系统的建模与仿真研究    张财志

三相光伏并网发电系统的建模与仿真    陶晓峰;谢君;

基于TMS320F2812的软件锁相技术    李旭;王鸣;

转地养蜂专业户光伏系统的研究    杜忠明;熊飞峤;李天华;

光伏发电在农业照明中的应用    夏小会;李正明;

宾馆洗浴系统用太阳能集中供热水工程设计    王志毅;方建良;陈光明;陈丽君;

100kW风光互补电站设计    杨帮宇;

光伏并网发电的最大功率点跟踪算法研究    王桂英;史金玲;纪飞;王欢;

太阳能光伏模块电气特性的数学建模与仿真    戴训江;晁勤;

太阳电池的负载匹配理论与负载变换技术    王康模;陈长缨;于志刚;刘兴华;刘小冲;赵俊;

基于PSIM的光伏模块建模与电气特性仿真    刘俊杰;张新燕;

一种改进的PSO算法    刘羿彤;付梦印;高宏斌;

粒子群算法在高速公路多路径费用拆分方法研究    李曙光;

基于粒子群优化的高速公路匝道PI控制器    范业坤;梁新荣;

基于模拟退火思想的基本粒子群算法改进    丛亮;胡成全;郭宗鹏;姜宇;沙丽华;

基于OIF-Elman网络的光伏电源最大功率点跟踪方法研究    苏刚;龚威;潘雷;高瑞;王贝贝;

一种基于dp/dv=0的最大功率跟踪控制策略    荣延泽;刘士荣;毛军科;李松峰;

光伏发电最大功率跟踪控制方法的研究    李星辰;王琳;

基于PSIM9.0的单相光伏逆变系统的仿真研究    孙冰;白树忠;郑世松;

光伏并网给定电流幅值偏移的孤岛检测方法    郑世松;孙冰;王玉斌;

含蓄电池储能的光伏并网发电系统的建模与仿真    董旭柱;雷金勇;饶宏;黄晓东;刘怡;李鹏;

几何约束求解关键问题研究    张杏莉

粒子群优化算法研究及其在船舶运动参数辨识中的应用    戴运桃

分布式电源的概率建模及其对电力系统的影响    王敏

考虑分布式发电的配电网综合负荷建模方法研究    钱军

我国太阳能光伏产业投资风险及决策研究    朱震宇

人工神经树网络模型的优化研究与应用    齐峰

光伏发电关键技术及电动汽车充电站可靠性研究    于蓉蓉

太阳能电动车关键技术研究    李春芳

基于酞菁铜的太阳能电池的研究    刘一婷

基于基因表达式编程的车间动态调度方法研究    聂黎

基于软开关PWM技术的光伏逆变器的研究与设计    曹建

用于矿灯充电的独立光伏系统研究    毛娟

太阳能光伏发电单相并网逆变器研究    李本元

小型风机并网逆变器研究    马记

太阳能LED照明系统控制器的设计    杜守增

区间自适应粒子群算法研究及其应用    姜念

遥控式水下机器人PID运动控制算法优化研究    姜婵娟

光伏发电系统自适应控制研究    李亭

基于智能优化算法的案例推理方法研究    沈力华

基于桥检车的驻车充电站系统的设计实现    杨光

基于改进的变步长光伏并网系统MPPT控制策略研究    张驰;张代润;

燃料电池发电技术在我国电力系统的应用    靳智平

微电网研究综述    鲁宗相;王彩霞;闵勇;周双喜;吕金祥;王云波;

可实现运行模式灵活切换的小型微网实验系统    杨占刚;王成山;车延博;

微网技术应用与分析    李鹏;张玲;王伟;杨希磊;赵义术;

中国发展微网的目的 方向 前景    袁越;李振杰;冯宇;左文霞;

低压微网综合控制策略设计    牟晓春;毕大强;任先文;

孤岛模式下的微电网低频减载策略分析    沈臣;顾伟;吴志;

微型电网关键技术及研究应用概况    徐金雄;张双平;王帅;

微电网的研究现状及在我国的应用前景    郑漳华;艾芊;

单相光伏并网系统的分析与研究    王飞

光伏并网逆变系统综合控制策略研究及实现    吴理博

光伏并网发电系统MPPT及孤岛检测新技术的研究    张超

三相并网光伏发电系统的运行控制策略    刘飞

微网控制及运行特性分析    肖朝霞

微网接入配电网的保护控制关键问题研究    蒋伟

基于PEMFC的分布式并网发电系统设计    刘小强

光伏并网逆变器MPPT技术研究    孙园园

微电网运行特性及其控制研究    舒海莲

微电网运行控制仿真分析    王聪颖

微电网中并网逆变器控制研究    李明娟

分布式发电中微电网技术控制策略研究    纪明伟

基于燃料电池的分布式发电并网系统的研究    冷贵峰

基于DSP的光伏发电系统并网技术的仿真研究    贺琳

光伏发电并网与微网运行控制仿真研究    杨文杰

太阳电池应用和研究的发展    魏凤;朱宝玉;张晓黎;辛礼;

CMOS锁相环PLL的设计研究    李桂华,孙仲林,吉利久

韩国开发出高能太阳能薄板电池    刘广荣;

最大功率跟踪的光伏并网逆变器研究    杨海柱,金新民

世界能源消费现状和可再生能源发展趋势(上)    钱伯章;

质子交换膜燃料电池的电响应研究    李奇;湛耀添;区永江;贾俊波;韩明;

DSP与PC机串口的高速数据通信的实现    蔡琳洁,陶然,王卫江

光伏电源最大功率点跟踪控制方法研究    雷元超,陈春根,沈骏,黄跃杰,陈国呈

独立光伏系统中超级电容器蓄电池有源混合储能方案的研究    唐西胜;齐智平;

基于输出参数的光伏电池最大功率点控制    傅诚;陈鸣;沈玉樑;余世杰;

太阳能光伏并网发电系统的研究    赵为

超级电容器储能应用于分布式发电系统的能量管理及稳定性研究    唐西胜

太阳能光伏并网发电系统的优化设计与控制策略研究    董密

独立的太阳能燃料电池联合发电系统的协调控制设计与仿真研究    李炜

信号采集系统的设计与实现    程志明

光伏并网控制方法和系统的研究    汪进进

超级电容蓄电池复合电源的研究与仿真    张靖

太阳能光伏发电系统的研究    孔娟

基于神经网络和支持向量机的高速公路交通事件检测    王琪

独立光伏发电LED照明系统的研究    陈尚伍

光伏电池单元最大功率点跟踪的直接检测法    唐文芳;丁宣浩;卢文全;

基于模糊控制的光伏电池MPPT的设计    张礼胜;李全;

基于GA-RBF神经网络的光伏电池MPPT研究    姚雪梅;夏东伟;李建;

一种新颖的光伏电池最大功率点跟踪方法    任碧莹;申明;孙向东;

光伏并网发电的最大功率点跟踪算法研究    王桂英;史金玲;纪飞;王欢;

基于模糊控制的光伏发电最大功率点跟踪    李慧慧;孙志毅;

光伏电池最大功率点跟踪    李文兴;李亭;冯志伟;

光伏电池最大功率点跟踪控制方法的对比研究及改进    王丽萍;张建成;

光伏电池最大功率点跟踪芯片的设计    章丹艳;吴晓波;赵梦恋;严晓浪;

Z源逆变器光伏发电系统变量调制范围随动的两级控制研究    葛曼倩;丁新平;

独立光伏发电系统最大功率点跟踪控制    孙亚宁;

BP神经网络在小麦赤霉病气象预测中的应用    刘志红;燕亚菲;张雷;

基于BP神经网络的城市建筑热环境研究    李宁;陈定艺;刘金祥;陈晓春;丁高;

冲绳海槽150ka BP以来的孢粉记录与环境变化(英文)    郑卓;邓韫;黄康有;SUC Jean-Pierre;BERNE Serge;

BP神经网络在静态汽车衡轴自动识别中的应用    李建国;

BP神经网络在区域滑坡危险性预测中的应用    柳柳;乔艳红;

基于BP神经网络的京津唐地区典型下垫面特征参数对气温和降水的影响研究    曹广真;侯鹏;郑照军;

基于BP神经网络的春夏女装流行色预测    刘冬云;狄宏静;吴志明;

BP神经网络在水资源承载力评价中的应用研究    张晓炜;刘喜峰;牟丽丽;李兆宇;

基于BP神经网络的飞行器结构损伤量化分析    孙伶俐;何绪飞;邓忠民;

珠海BP“危”中寻“机”    本报记者 李栋

BP中国新任总裁陈黎明:油价没有先知    李高超

詹姆斯·皮尔斯:BP漏油促能源保险专业化    本报记者 史丰蕾

BP能源展望:2030年油气煤三足鼎立    记者 崔茉

石油四巨头出资10亿欲为BP消灾    记者 陈其珏 编辑 朱贤佳

中国企业不必把收购BP资产看太重    媒体评论员 邱林

全力支持BP在珠海的发展    特派记者 张东明

美英石油巨头“拷问日”共谴BP    记者 闫磊

中石油携手BP开发伊拉克油田    记者 宋阳

BP欲变卖资产 谁会要    张晓华 詹铃

光伏发电系统逆变技术研究    吴春华

用于现代电源系统的若干关键控制芯片研究与设计    章丹艳

光伏并网发电系统MPPT及孤岛检测新技术的研究    张超

太阳能光伏并网发电系统的优化设计与控制策略研究    董密

单相光伏并网系统的分析与研究    王飞

光伏并网逆变系统综合控制策略研究及实现    吴理博

三相并网光伏发电系统的运行控制策略    刘飞

基于BP网络和稳健性分析的机械扩径工艺参数优化    杨艳子

光伏发电系统运行理论与关键技术研究    徐瑞东

超级电容器储能应用于分布式发电系统的能量管理及稳定性研究    唐西胜

单相光伏并网逆变系统的分析与研究    徐鹏来

单相光伏并网发电系统的研究    单琳

太阳能光伏发电控制系统的研究    杜慧

三相光伏并网系统控制策略的研究    常超

光伏发电系统最大功率跟踪的研究    刘健

光伏并网发电系统关键技术的研究    杨巍

基于粒子群算法优化BP神经网络的光伏系统最大功率点跟踪研究    郭亮

基于单片机的太阳能发电控制系统研究    路晓

户用光伏发电系统控制策略的研究    董博

基于阻抗源的单相光伏并网系统研究    谢柱