基于改进MPPT算法的风光互补发电最大功率跟踪系统研究
本文选题:风光互补发电系统 + MPPT ; 参考:《天津理工大学》2017年硕士论文
【摘要】:当前传统能源日益减少,环境破坏、污染严重,清洁性能源风力和光伏因其具有广泛性、无限性等优点已经引起了各国的关注,但其在作为新能源资源发电时,效率低下。所以对风力发电和光伏发电利用效率的研究已经变得迫不及待,为了使这两种能源在任何时候都会输出最大功率,所以实际应用中研究它们的利用已经变的非常有意义。本文针对风光互补发电系统中最大功率跟踪问题,分别研究了光伏和风力发电的MPPT控制算法并对其进行了比较深入的探讨,分析各种MPPT的优缺点,对光伏发电系统和小型风机分别设计了相应的MPPT控制策略,仿真结果验证了所设计控制策略的有效性,提高了系统的响应速度。主要的研究内容和成果如下:(1)分析了光伏MPPT实现的原理并对常用MPPT控制策略的优缺点进行了分析,最终提出了一种改进型变步长的MPPT控制策略,解决了以前在追踪的误判问题并且解决最大功率点处的来回振荡现象,跟踪速度快、动态和稳态性能较好。(2)风力发电采用了把PID控制和模糊控制结合起来的模糊PID的控制策略,能够使风力发电系统的最大功率的追踪较快地实现。(3)对整体风光互补系统进行仿真,考虑了天气变化时系统的输出功率、蓄电池的电压也会随着变化,系统能够及时准确地响应外界环境变化,充分体现了整体系统的可靠性。
[Abstract]:Nowadays, the traditional energy is decreasing day by day, the environment is damaged, the pollution is serious, the clean energy wind and the photovoltaic have attracted the attention of the countries because of its extensive and limitless advantages, but its efficiency is low when it is used as the new energy resource to generate electricity. Therefore, the research on the efficiency of wind power generation and photovoltaic power generation has become impatient. In order to make the two kinds of energy output maximum power at any time, it has become very meaningful to study their utilization in practical applications. In this paper, aiming at the problem of maximum power tracking in wind and solar complementary power generation systems, the MPPT control algorithms for photovoltaic and wind power generation are studied, and the advantages and disadvantages of various MPPT are analyzed. The corresponding MPPT control strategies are designed for photovoltaic power generation system and small fan respectively. The simulation results verify the effectiveness of the proposed control strategy and improve the response speed of the system. The main research contents and results are as follows: 1) the principle of photovoltaic MPPT implementation is analyzed, and the advantages and disadvantages of common MPPT control strategies are analyzed. Finally, an improved MPPT control strategy with variable step size is proposed. The problem of misjudgment in tracking and the phenomenon of back and forth oscillation at the maximum power point are solved. The tracking speed is fast and the dynamic and steady performance is better. The wind power generation adopts the fuzzy PID control strategy which combines PID control and fuzzy control. The maximum power tracking of wind power generation system can be realized quickly. The wind power complementary system is simulated. The output power of the system is taken into account when the weather changes, and the voltage of the battery changes with the change of the wind power. The system can respond to the change of the external environment in time and accurately, which fully reflects the reliability of the whole system.
【学位授予单位】:天津理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TM61
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,本文编号:1819694
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