基于改进黄金分割法的MPPT算法研究及实现

发布时间：2017-08-26 03:00

  本文关键词：基于改进黄金分割法的MPPT算法研究及实现

  更多相关文章： 光伏发电 光伏电池 最大功率跟踪 改进黄金分割法 算法实现系统 监控系统

【摘要】：能源不仅是人类社会赖以生存发展的重要物质基础,同时也是改善人民生活水平,增进社会经济快速发展的重要物质保障。随着人类经济社会的快速发展和人口的不断增长,全球能源资源状况日趋紧张,使得能源危机这一问题变得更加突出,因此寻找一种可替代持续利用的新能源成为一项迫切任务。太阳能资源以其资源丰富、清洁无污染等优点成为人类开发利用前景较好的新型可替代再生能源。光伏发电作为人类开发利用太阳能资源的一种主要形式,具有可再生、无污染、安装方便,且技术成熟的优点,得到了较大的发展。最大功率跟踪技术作为光伏微电网发电关键技术之一,对于提高光伏微电网发电系统的发电效率具有重要作用。因此,近年来最大功率跟踪这一技术越来越受到国内外研究学者的重视。首先,本文针对光伏发电最大功率跟踪技术,展开了相关的研究工作,并对传统常用跟踪方法各自的优缺点进行了对比分析,将传统在线短路电流法与黄金分割算法相结合提出一种新型改进的MPPT算法,即改进黄金分割算法。最后,通过利用MATLAB搭建实验仿真模型,对本文所提算法进行仿真验证,并使其与传统方法进行对比,通过对仿真实验结果进行对比分析,验证了本文所提MPPT算法的优越性。其次,本文针对所提出的新型MPPT算法,对算法实现系统进行设计,包括系统的软硬件设计。硬件设计主要包括高速处理单元最小系统设计、电流采集电路设计、温度采集电路设计、光照强度采集电路设计、PWM驱动电路设计、DC/DC变换电路设计。软件设计包括主程序设计、MPPT算法子程序设计,ADC中断子程序设计、PWM信号生成子程序设计。最后,本文利用工业中常用的组态监控软件(组态王)对光伏最大功率跟踪监控系统进行设计,主要包括以下几个方面：组态王与TMS320F2812通信设计,实现两者之间的数据通信；组态王与数据库连接,实现光伏电池板实时功率、电流数据的采集存储；光伏发电实时功率曲线和历史曲线的设计,实现动态实时的监控。
【关键词】：光伏发电 光伏电池 最大功率跟踪 改进黄金分割法 算法实现系统 监控系统
【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1章 绪论11-21
• 1.1 论文研究的背景与意义11-14
• 1.2 MPPT算法国内外研究现状14-20
• 1.3 文本的任务要求20-21
• 第2章 光伏电池模型及光伏特性21-27
• 2.1 光伏电池的工作原理21
• 2.2 光伏电池分类21-22
• 2.3 光伏电池数学模型22-25
• 2.4 光伏电池特性25-26
• 2.5 本章小结26-27
• 第3章 改进黄金分割法MPPT算法的研究27-37
• 3.1 最大功率跟踪系统建模27-28
• 3.2 改进黄金分割法28-30
• 3.3 仿真实验30-36
• 3.4 本章小结36-37
• 第4章 MPPT算法实现系统设计37-52
• 4.1 系统设计方案37-38
• 4.2 系统硬件设计38-46
• 4.2.1 高速处理单元最小系统设计38-39
• 4.2.2 电流采样电路设计39-41
• 4.2.3 温度采集电路设计41-42
• 4.2.4 光照强度采集电路设计42-43
• 4.2.5 PWM驱动电路设计43-44
• 4.2.6 DC/DC变换电路设计44-46
• 4.3 系统软件设计46-51
• 4.3.1 主程序设计47
• 4.3.2 MPPT算法子程序设计47-49
• 4.3.3 ADC中断子程序设计49-50
• 4.3.4 PWM信号生成子程序设计50-51
• 4.4 本章小结51-52
• 第5章 最大功率跟踪监控系统设计52-59
• 5.1 组态王与TMS320F2812通信52-54
• 5.2 组态王与数据库连接54-56
• 5.3 光伏发电功率趋势曲线56-58
• 5.4 本章小结58-59
• 第6章 结论与展望59-61
• 6.1 结论59-60
• 6.2 展望60-61
• 参考文献61-65
• 攻读学位期间发表的学术论文65-66
• 致谢66

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本文编号：739226