太阳能光伏发电系统最大功率点跟踪控制方法的研究

发布时间：2017-11-17 13:11

  本文关键词：太阳能光伏发电系统最大功率点跟踪控制方法的研究

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【摘要】：随着人类文明的迅速发展、社会的不断进步,以化石原料为主的传统能源已不能满足人类日益增长的需求。大力开发利用新能源才是保护人类赖以生存的环境、实现可持续发展的有效途径。太阳能以其资源丰富、清洁可再生、无污染等众多优点而备受关注,光伏发电是太阳能的直接利用形式,但由于局部阴影条件下,光伏阵列的功率-电压特性曲线会呈现多峰状,工作点不能稳定地工作在最大功率点处,会造成系统输出效率不能达到最大。因此,研究太阳能光伏发电系统的最大功率点跟踪方法尤为重要。本文从太阳能光伏发电系统的原理出发,介绍了太阳能光伏发电系统的组成和基本类型,在详细分析太阳能光伏电池工作原理、等效电路和输出特性的基础上,对四种常见的最大功率点跟踪控制方法：恒定电压法、扰动观察法、电导增量法、和粒子群优化算法进行对比和探讨,分析不同最大功率点跟踪方法的工作原理和优缺点,并提出了一种基于模糊控制的粒子群优化算法,采用模糊控制器对粒子群优化算法的惯性权重ω进行优化,实时调整参数,使光伏阵列在光照强度变化时有较好的动态特性和稳态性能。分别采用常规粒子群优化算法和模糊粒子群优化算法在相同条件下对系统进行仿真,结果表明所提出的算法在局部阴影条件下能快速跟踪外部环境的变化,且准确地工作在最大功率点。在理论分析的基础上,本文对太阳能光伏发电系统最大功率点跟踪控制系统的硬件电路和软件部分进行了设计。该最大功率点跟踪控制系统以TMS320F28335DSP芯片为控制核心,硬件电路设计主要有主电路设计、MOSFET驱动和缓冲电路设计、DSP最小系统设计、直流信号检测调理电路设计和串行通讯电路设计等；软件设计主要有主程序设计、中断子程序设计和模拟量／数字量转换设计等,本文都进行了详细的设计介绍。
【学位授予单位】：天津科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM615

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本文编号：1196128