基于MPPT算法的光储微网充电控制策略的研究
本文关键词:基于MPPT算法的光储微网充电控制策略的研究
更多相关文章: 光伏系统 最大功率点跟踪算法 蓄电池 充电控制算法 DSP TMS320F2812
【摘要】:通过蓄电池对光伏电网多余能量进行储存,是光伏发电的重要工作之一。但是这些蓄电池并不是针对光伏系统设计,不合理的充电控制方式不仅极易损坏系统的储能单元而且也会大大降低系统的运行效率。本文针对光伏系统的运行特点研究一种适合光伏系统的充电控制策略,有效提高了光伏系统的运行效率。本文在对光伏系统最大功率点跟踪算法进行研究分析的基础上,提出了一种复合型的最大功率点跟踪算法。该算法首先通过数值计算中函数极值的求取方法拟合出太阳能电池的输出特性曲线,在拟合曲线的基础上再通过最优梯度法进行MPP点的跟踪,大大提高了系统的追踪性能和效率。同时,在传统三段式充电控制算法的基础上,针对光伏系统特点把MPPT算法充电阶段融入充电控制算法之中,提出了改进型6阶段充电控制算法。此算法既充分利用了太阳能电池输出的能量,又更加适合光伏系统储能电池的充电特性,可以有效提高蓄电池充电效率,提高蓄电池寿命。在改进的蓄电池充电控制算法的基础上,进行了控制系统软硬件的设计。在硬件方面,选用DSP TMS320F2812作为控制芯片,完成了对DC/DC转换电路、DSP外围电路、采样电路、驱动电路、LED显示电路的设计。在软件方面,完成了相应控制程序的算法流程,包括主程序、MPPT子程序、充电控制子程序、A/D采样算法子程序、抗干扰程序的设计,实现了基于MPPT的蓄电池充电控制算法的高效率运行。
【关键词】:光伏系统 最大功率点跟踪算法 蓄电池 充电控制算法 DSP TMS320F2812
【学位授予单位】:安徽工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TM615
【目录】:
- 摘要5-7
- Abstract7-11
- 第一章 绪论11-16
- 1.1 引言11
- 1.2 课题研究的意义和背景11-12
- 1.3 太阳能光伏系统的概述12-13
- 1.4 光伏系统充电控制策略的研究现状13-15
- 1.5 课题研究的主要内容15-16
- 第二章 最大功率点跟踪算法的研究16-33
- 2.1 光伏电池的原理及特性分析16-22
- 2.1.1 光伏电池的基本工作原理16-17
- 2.1.2 光伏电池的等效电路17-18
- 2.1.3 光伏阵列的特性方程18-20
- 2.1.4 光伏电池输出特性仿真分析20-22
- 2.2 光伏电池最大功率跟踪算法(MPPT)分析22-30
- 2.2.1 光伏电池最大功率跟踪算法的原理23
- 2.2.2 几种常见的光伏电池MPPT算法23-26
- 2.2.3 最大功率跟踪的改进26-30
- 2.3 实验和仿真30-32
- 2.4 结论32-33
- 第三章 蓄电池充电算法的研究33-46
- 3.1 铅酸蓄电池的工作原理33-35
- 3.2 外在因素对蓄电池的影响35-36
- 3.3 光伏储能系统应用的特殊性36-37
- 3.4 传统的充电控制方式37-40
- 3.5 改进的基于MPPT的充电控制算法40-43
- 3.6 实验和仿真43-45
- 3.7 结论45-46
- 第四章 光伏储能蓄电池充电系统设计46-69
- 4.1 系统电池参数表47-51
- 4.1.1 DC/DC基本电路结构分析47-49
- 4.1.2 DC/DC的选择与分析49-51
- 4.2 控制系统硬件设计51-61
- 4.2.1 系统总体设计51-52
- 4.2.2 DSP外围电路52-54
- 4.2.3 采样电路54-57
- 4.2.4 驱动电路57-58
- 4.2.5 LCD显示电路58-59
- 4.2.6 保护电路设计59-61
- 4.3 控制系统软件设计61-67
- 4.3.1 主程序设计61-62
- 4.3.2 MPPT算法子程序62-63
- 4.3.3 充电控制子程序63-64
- 4.3.4 A/D采样算法子程序64-65
- 4.3.5 PWM信号产生子程序65-66
- 4.3.6 程序抗干扰措施66-67
- 4.4 实验结果67-68
- 4.5 结论68-69
- 第五章 总结与展望69-71
- 5.1 本文总结69-70
- 5.2 未来展望70-71
- 参考文献71-75
- 致谢75-76
- 攻读学位期间参加的科研项目和成果76
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,本文编号:1093614
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