光伏离网发电储能控制策略的研究

【摘要】： 近年来由于全球能源的逐渐紧张和环境污染的日益严重,清洁的可再生的太阳能源越来越受到人们的重视,同时太阳能的光电转换技术也不断发展至可大规模应用的水平。在未来,太阳能电池的应用有着良好的发展前景。从太阳能电池的光伏特性出发,来研究如何提高太阳能的转换效率无疑是很有现实意义的。 光伏阵列输出特性是光伏发电系统研究中的最基本问题。本文在光伏阵列输出特性方程的基础上,运用Matlab/Simulink建立光伏阵列和基于BUCK电路的MPPT仿真模型,为实现系统仿真、指导理论研究和系统设计提供了基础保证。最大功率点跟踪(MPPT)方法是光伏发电系统中提高系统效率的重要手段。本文首先介绍了光伏阵列的输出特性及最大功率点跟踪的方法和原理并介绍常见的MPPT方法。其次建立了以BUCK电路为核心实现离网光伏发电系统MPPT的仿真模型,并对此运用Matlab/Simulink进行仿真。最后在分析光伏离网发电系统工况的基础上,基于单片机进行了太阳能充放电控制器的设计。 【关键词】：光伏阵列 最大功率点跟踪 Matlab/Simulink 仿真 单片机
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-7
• 致谢7-12
• 第一章 绪论12-18
• 1.1 课题背景及课题意义12
• 1.2 国内外光伏发电的现状及发展趋势12-13
• 1.2.1 国外光伏发电的现状12-13
• 1.2.2 国内光伏发电的现状及发展前景13
• 1.3 光伏发电系统概述13-16
• 1.3.1 光伏发电系统基本构成及工作原理13-14
• 1.3.2 光伏发电系统的分类14-16
• 1.3.3 光伏离网发电系统的应用16
• 1.4 本论文所研究的主要内容16-18
• 第二章 光伏发电基本知识18-32
• 2.1 光伏电池工作原理及特性18-25
• 2.1.1 光伏电池的工作原理18-21
• 2.1.2 光伏电池的种类21-22
• 2.1.3 光伏电池方阵22
• 2.1.4 光伏电池的电气特性22-25
• 2.2 铅酸蓄电池的结构和工作原理25-31
• 2.2.1 铅酸蓄电池的结构25-26
• 2.2.2 铅酸蓄电池的工作原理26-29
• 2.2.3 铅酸蓄电池的特性参数29-31
• 2.3 本章小结31-32
• 第三章 光伏阵列最大功率点跟踪研究32-53
• 3.1 光伏阵列最大功率点跟踪基本知识32-39
• 3.1.1 光伏阵列最大功率点跟踪（MPPT）32
• 3.1.2 光伏阵列MPPT 的原理32-34
• 3.1.3 常用最大功率点跟踪方法34-39
• 3.2 光伏阵列工程数学模型分析39-42
• 3.3 光伏阵列仿真模型的研究42-51
• 3.3.1 Matlab/Simulink 简介42
• 3.3.2 光伏阵列仿真模型42-47
• 3.3.3 基于BUCK 电路的MPPT 仿真模型47-51
• 3.4 本章小结51-53
• 第四章 蓄电池充放电控制53-59
• 4.1 铅酸蓄电池充放电特性53-54
• 4.2 铅酸蓄电池充放电控制方法54-58
• 4.2.1 蓄电池充电控制方法54-58
• 4.3 本章小结58-59
• 第五章 太阳能充电控制器的研究及设计59-66
• 5.1 硬件电路设计及工作原理59-64
• 5.1.1 系统总体构成原理59-60
• 5.1.2 P89LPC915 单片机60
• 5.1.3 单片机工作基准电压供给电路60-61
• 5.1.4 电压采集、充电控制电路61-62
• 5.1.5 负载输出控制与检测电路62-63
• 5.1.6 指示电路63
• 5.1.7 硬件设计及操作（试验）注意事项63-64
• 5.2 软件设计64-65
• 5.2.1 软件编程要点64
• 5.2.2 单片机软件编程64-65
• 5.3 本章小结65-66
• 第六章 总结66-67
• 参考文献67-71
• 攻读硕士学位期间发表的论文71-72

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