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太阳能光伏发电系统中关键控制问题的研究

发布时间:2018-12-12 14:06
【摘要】:自20世纪80年代以来,随着工业化进程的加快,以及全球经济的迅速发展,对能源的需求量也急剧增大,因此人们所需要的燃料总量也快速增加。有限的化石能源已经越来越不能满足人们的需求,全球能源危机和环境污染使得开发新能源成为了必然趋势,潮汐能、核能、太阳能等新兴能源应运而生,作为新兴的能源领域,相关方面得到了社会各界的广泛重视,因此专业人士对它们的研究力度也逐步加强。其中太阳能在这些可再生能源中优势较大,其独特的性质慢慢的受到世界各国的高度重视。在此背景下,本文以太阳能光伏发电系统为研究对象,通过对太阳能光伏发电系统的分析,可以看出其中的控制问题,包括光伏阵列模型、最大功率点跟踪、变换器的控制策略等。本文的主要工作和成果如下:1.在分析光伏阵列工作原理和外特性的基础上,本文介绍一种光伏阵列的动态模型,其可模拟环境温度、光照强度等外界可影响的参数,为具体的理论分析和控制方法研究提供仿真基础。2.在对常见的最大功率点跟踪控制算法进行分析、研究和比较,并总结其优缺点,同时验证在不同光强和温度下的跟踪控制效果的有效性。3.研究了DC/DC变换器的全局滑模控制设计问题,在光伏发电系统中DC/DC变换器的应用很具有广泛性,本文以基本的DC/DC变换器为研究对象,选定合适滑模面,引入一种新的指数趋近律的控制器设计方法,通过对控制参数的调节,达到较好的控制效果,使其在动态性能之间进行平衡。4.研究了DC/DC变换器的混沌控制设计问题,对DC/DC变换器中的混沌问题进行研究,采用状态反馈控制方法,使工作在混沌状态的DC/DC变换器得到有效控制,并增强了系统的稳定性。
[Abstract]:Since the 1980s, with the acceleration of industrialization and the rapid development of the global economy, the demand for energy has increased sharply, so the total amount of fuel needed by people has also increased rapidly. The limited fossil energy has become increasingly unable to meet the needs of people. The global energy crisis and environmental pollution have made it an inevitable trend to develop new energy sources, such as tidal energy, nuclear energy, solar energy, and so on. As a new energy field, the related aspects have been widely paid attention to by all walks of life, so the professional research on them has been gradually strengthened. Among them, solar energy has a great advantage in these renewable energy sources, and its unique properties have been attached great importance to by countries all over the world. Under this background, this paper takes the solar photovoltaic system as the research object, through the analysis of the solar photovoltaic power generation system, we can see the control problems, including photovoltaic array model, maximum power point tracking. The control strategy of converter. The main work and results of this paper are as follows: 1. On the basis of analyzing the working principle and external characteristics of photovoltaic array, this paper introduces a dynamic model of photovoltaic array, which can simulate the environmental temperature, illumination intensity and other parameters that can be affected by the environment. Provides the simulation foundation for the concrete theory analysis and the control method research. 2. This paper analyzes, studies and compares the common maximum power point tracking control algorithms, summarizes their advantages and disadvantages, and verifies the effectiveness of tracking control under different light intensity and temperature. 3. The design of global sliding mode control for DC/DC converter is studied. The application of DC/DC converter in photovoltaic power system is very extensive. In this paper, the basic DC/DC converter is taken as the research object and the suitable sliding mode surface is selected. A new controller design method of exponential approach law is introduced. By adjusting the control parameters, a better control effect is achieved and the dynamic performance is balanced. 4. The chaos control problem of DC/DC converter is studied, and the chaos problem in DC/DC converter is studied. The state feedback control method is used to control the chaotic DC/DC converter effectively. The stability of the system is enhanced.
【学位授予单位】:河南科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TM615

【参考文献】

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本文编号:2374711

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