基于电导增量法的光伏MPPT控制策略研究

发布时间：2023-09-17 09:03

　　为了使资源的供应满足飞速发展的世界形势,对可再生资源的开发和应用具有很强的现实意义。光伏发电具有丰富的储备、相关设备易于安装、维修成本低廉等独特的优点,在全球许多国家得到认可与应用。但由于其转换效率不稳定、电池特性的非线性等特点,制约了光伏发电技术的开发和应用,因此必须使用最大功率点追踪(maximum power point tracking,MPPT)技术来保证光伏发电系统的输出效率和系统的稳定性。本文研究了光伏发电系统最大功率点追踪控制技术,首先搭建了光伏电池及其阵列的数学模型,分析了光伏发电系统MPPT的实现机理并且对光伏电池的输出特性进行了详细分析;然后对常用的MPPT算法进行分类,详细分析了在变化的外界环境条件下常用的MPPT控制技术在最大功率点追踪过程中存在的问题,并提出了一种新的变步长算法和改进的电导增量法。新的变步长算法采用本文提出的扰动步长调整系数,使系统的追踪精度与响应速度得到巨大的提升。改进的电导增量法以功率、电压的瞬时变化量进行检测判断,并引入允许误差和标志值。当外界辐照度发生变化时,不需要提前设置速度因子来保证算法的收敛性,使光伏发电系统得到了极大的简化。动...

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及研究意义
    1.2 光伏产业及MPPT技术发展现状
        1.2.1 光伏产业发展现状
        1.2.2 光伏MPPT技术发展现状
    1.3 本课题研究内容
2 光伏电池建模及输出特性分析
    2.1 光伏电池特性
        2.1.1 光伏电池的工作原理
        2.1.2 光伏电池的数学模型
    2.2 光伏电池仿真建模
        2.2.1 光伏电池仿真模型及参数选择
        2.2.2 光伏电池输出特性仿真分析
    2.3 本章小结
3.光伏发电系统最大功率点跟踪技术
    3.1 最大功率点追踪技术原理
    3.2 传统MPPT算法
        3.2.1 恒电压追踪法
        3.2.2 扰动观察法
        3.2.3 爬山法
        3.2.4 Beta算法
    3.3 智能算法技术
        3.3.1 模糊逻辑控制
        3.3.2 人工神经网络
        3.3.3 粒子群算法
    3.4 MPPT算法评价标准
    3.5 本章小结
4.改进型变步长电导增量法
    4.1 传统算法及其存在问题
        4.1.1 传统变步长算法
        4.1.2 传统电导增量法
    4.2 改进型变步长算法
    4.3 改进型电导增量算法
        4.3.1 避免误判现象
        4.3.2 消除MPP及其附近的功率振荡
    4.4 本章小结
5.改进控制算法的仿真验证
    5.1 光伏发电系统仿真模型及参数的选择
    5.2 仿真结果及分析
        5.2.1 改进型变步长算法
        5.2.2 改进型电导增量法
    5.3 本章小结
6 总结和展望
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的学术成果情况



本文编号：3847420