光伏發(fā)電系統(tǒng)最大功率點(diǎn)跟蹤的算法研究與系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、隨著當(dāng)今世界能源短缺與環(huán)境污染問題的日益嚴(yán)重,可再生的能源與可持續(xù)的發(fā)展越來越多地受到人們的重視。風(fēng)能、核能、生物質(zhì)能、潮汐能、太陽能等成為了新能源的主要開發(fā)與利用對(duì)象。其中,太陽能成為了當(dāng)今可再生能源中的重要研究對(duì)象,其清潔環(huán)保,無任何污染,利用價(jià)值高;太陽能更沒有能源短缺的問題存在,其種種優(yōu)點(diǎn)決定了其在能源更替中不可取代的地位。但是,環(huán)境條件的變化對(duì)太陽能發(fā)電轉(zhuǎn)換效率的影響非常大,因此,提高太陽能光伏發(fā)電效率的問題成為了研究太陽能的

2、重點(diǎn)方向。本文研究了太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)及最大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù)。從最基本的太陽能電池及其工作特性出發(fā),設(shè)計(jì)光伏發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu),運(yùn)用Matlab中的Simulink來搭建光伏發(fā)電系統(tǒng)的仿真模型;同時(shí),研究了最大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù),將設(shè)計(jì)的新型最大功率點(diǎn)跟蹤算法在系統(tǒng)仿真模型中進(jìn)行驗(yàn)證,并分析仿真效果。首先,由光伏電池的等效電路設(shè)計(jì)光伏電池的仿真模型,分析其不同環(huán)境條件下的工作特性,總結(jié)出最大功率點(diǎn)的變化規(guī)律。其次,研究了最大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù),分析了經(jīng)

3、典的最大功率點(diǎn)跟蹤算法如恒定電壓法、擾動(dòng)觀測(cè)法、電導(dǎo)增量法的優(yōu)缺點(diǎn),在這基礎(chǔ)之上,設(shè)計(jì)了新型的改進(jìn)的電導(dǎo)增量法、模糊控制法和模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法。將新型的最大功率點(diǎn)跟蹤算法在系統(tǒng)仿真模型上進(jìn)行實(shí)現(xiàn),并通過示波器檢驗(yàn)各新型算法的仿真效果,最終達(dá)到了控制時(shí)間短,基本無超調(diào),緊隨環(huán)境變化的控制效果。最后,對(duì)太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行軟硬件設(shè)計(jì),根據(jù)Matlab中的系統(tǒng)仿真模型,在Protel中設(shè)計(jì)了光伏發(fā)電系統(tǒng)的硬件電路;同時(shí)使用模糊控制開發(fā)工具Fuz