光伏发电系统最大功率点跟踪控制方法的研究

【摘要】：随着经济的发展和社会的进步,能源问题越来越严重,这时,一种新型的可替代常规能源的新能源越来越多的进入到人们的视野,太阳能因为其清洁无污染、储量丰富越来越受到人们的青睐,世界各国也越来越重视太阳能,并且加大了对太阳能的研究。 但是研究出来的太阳能电池容易受到外界环境的干扰,使得利用率降低,这就加大了成本,降低了经济型,所以为了提高经济型以及太阳能的利用率,随之提出了MPPT控制问题。 本文首先对国内外光伏产业的情况、太阳能光伏发电系统、太阳能电池的情况进行了介绍,然后对太阳能电池进行了模块的搭建,通过仿真结果对太阳能电池的输出特性与外界环境的变化关系进行了研究。其次对各种典型的DC-DC变换器,有Buck变换器、Boost变换器、Buck-Boost变换器、Cuk变换器进行了详细的介绍,最后从典型的MPPT法和智能的MPPT法这两个角度对MPPT控制方法进行了分类介绍,还对对扰动观察法和电导增量法进行了模块的搭建与仿真,并且提出了一种改进的扰动观察法,并也对其进行模块的搭建与仿真。 【关键词】：光伏发电 最大功率点跟踪 DC-DC变换器 模糊控制 太阳能
【学位授予单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第一章 绪论7-12
• 1.1 课题研究的背景7-8
• 1.2 光伏发电的现状和发展前景8-9
• 1.2.1 全球光伏发电现状和发展前景8-9
• 1.2.2 我国光伏发电现状和发展前景9
• 1.3 课题研究的意义9-10
• 1.4 本文的主要内容10-12
• 第二章 太阳能光伏发电系统12-21
• 2.1 太阳能光伏发电系统的工作原理12
• 2.2 太阳能光伏发电系统的组成12-13
• 2.3 太阳能光伏发电系统的分类13-15
• 2.3.1 离网光伏发电系统14
• 2.3.2 并网光伏发电系统14-15
• 2.3.3 混合型光伏发电系统15
• 2.4 太阳能光伏电池15-21
• 2.4.1 太阳能光伏电池的工作原理15-16
• 2.4.2 太阳能光伏电池的分类16-17
• 2.4.3 太阳能光伏电池的等值电路17-18
• 2.4.4 太阳能光伏电池的输出特性18-21
• 第三章 太阳能光伏发电系统最大功率点跟踪控制方法21-39
• 3.1 最大功率点跟踪控制的原理21-22
• 3.2 典型MPPT方法22-33
• 3.2.1 恒定电压法22-24
• 3.2.2 开路电压法24-25
• 3.2.3 短路电流法25
• 3.2.4 扰动观察法25-28
• 3.2.5 电导增量法28-33
• 3.3 智能MPPT控制方法33-39
• 3.3.1 基于模糊理论的MPPT控制方法34-37
• 3.3.2 基于人工神经网络的MPPT控制37-39
• 第四章 DC-DC变换器39-51
• 4.1 典型的DC-DC变换器39-47
• 4.1.1 降压式变换器39-41
• 4.1.2 升压式变换器41-43
• 4.1.3 升降压式变换器43-45
• 4.1.4 库克变换器45-47
• 4.2 DC-DC变换器的比较选择47-48
• 4.3 Boost电路中的参数设计及仿真分析48-51
• 4.3.1 电感L的设计48
• 4.3.2 电容C的设计48-49
• 4.3.3 Boost电路的仿真分析49-51
• 第五章 光伏发电系统最大功率点跟踪控制方法的仿真研究51-64
• 5.1 太阳能光伏发电系统最大功率点跟踪控制方法的仿真51-57
• 5.1.1 扰动观察法仿真52-54
• 5.1.2 电导增量法仿真54-57
• 5.2 仿真结果的比较分析57
• 5.3 扰动观察法的改进57-64
• 第六章 总结与展望64-66
• 6.1 总结64-65
• 6.2 展望65-66
• 致谢66-67
• 参考文献67-69

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