光伏阵列重构算法的设计与研究
发布时间：2021-04-25 20:49
随着环境污染和能源短缺问题的日益加重,绿色环保、可再生的光伏发电逐渐受到人们的关注。然而,相比其他可再生能源,光伏发电容易受到外界环境的影响发生故障,造成输出功率大幅下降。本文分析了局部遮阴下影响光伏阵列输出功率的因素,提出了判断光伏组件遮阴程度的数学模型和局部阴影再分配的重构方法,开展了阵列重构算法与最大功率追踪的研究。本文首先基于光伏电池的结构和工作原理,建立了光伏电池输出特性的工程数学模型,并利用Matlab/Simulink软件进行了仿真。利用单个光伏电池的模型搭建了SP光伏阵列,分析了光伏阵列在局部阴影下的热斑现象,提出了一种既能缓解热斑又能提高阵列输出功率的阵列重构方法。在分析了阵列输出特性的基础上,提出了一种多峰追踪的最大功率追踪方案,为MPPT算法设计提供了理论基础。其次,设计局部遮阴测试方案,并对遮阴下各组件的工作电压、电流、温度数据进行采集。利用SPSS Modeler软件工具对采集的数据进行整理与分析,确定了影响光伏组件遮阴程度的参数权重因子。将采集的数据乘以相对应的权重因子,并利用计算欧式距离的方法建立了“遮阴度”模型,实现了对组件遮阴程度的判别。同时,根据判别...
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题的研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 光伏阵列重构技术的研究现状
1.2.2 最大功率追踪技术的研究现状
1.3 课题的主要研究内容
第二章 局部阴影对光伏阵列的影响
2.1 光伏电池的工作原理
2.2 光伏电池的建模与仿真
2.2.1 简单数学模型
2.2.2 工程数学模型
2.2.3 输出特性仿真
2.3 局部遮阴对光伏阵列的影响
2.3.1 光伏阵列结构
2.3.2 局部遮阴下的热斑现象
2.3.3 缓解热斑效应的方法
2.4 局部遮阴下的最大功率追踪
2.4.1 最大功率追踪原理
2.4.2 最大功率追踪方法
2.5 本章小结
第三章 基于“遮阴度”模型的阵列重构算法
3.1 局部遮阴下光伏阵列输出特性分析
3.1.1 不同阴影分布下阵列的输出特性
3.1.2 多峰成因分析与解决方法
3.1.3 实际遮阴测试与数据分析
3.2 重构方法与决策树模型
3.2.1 重构方法
3.2.2 决策树模型
3.3 “遮阴度”模型
3.4 重构算法的实现
3.4.1 流程设计
3.4.2 算法仿真与验证
3.5 本章小结
第四章 基于神经网络模型的阵列重构算法
4.1 BP神经网络的遮阴度判别模型
4.2 神经网络模型重构算法的实现与验证
4.2.1 算法实现
4.2.2 算法验证
4.3 最大功率点的追踪
4.4 本章小结
第五章 光伏阵列重构算法的验证
5.1 光伏阵列输出测试电路设计
5.2 各测试模块电路设计
5.2.1 光伏阵列的搭建
5.2.2 模块电路设计
5.3 实验验证与数据分析
5.3.1 实验平台
5.3.2 实验方案与结果分析
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
致谢
参考文献
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于复合控制算法的局部阴影下的MPPT[J]. 尹立敏,吕莉莉,雷钢,齐敏. 电力电子技术. 2017(10)
[2]基于自适应可控开关矩阵的光伏阵列优化配置策略[J]. 王秀云,田壁源. 电力系统保护与控制. 2017(17)
[3]局部阴影下光伏阵列结构优化[J]. 李志刚,田盛. 太阳能学报. 2016(12)
[4]光伏阵列数学模型的建立与分析[J]. 张商州,刘宝盈,徐晓龙. 自动化与仪器仪表. 2016(07)
[5]基于粒子群优化算法和变步长扰动观察法的局部阴影情况下MPPT控制[J]. 马昊,张庆超. 电源学报. 2016(03)
[6]基于Matlab的光伏阵列全局重构系统的研究[J]. 王志刚,姚秀萍. 电源技术. 2016(03)
[7]基于电压采样的MPPT控制研究[J]. 蔡文皓,任苗苗. 可再生能源. 2015(05)
[8]中国光伏产业发展态势与规制重构[J]. 慈向阳,孔艳杰. 学术交流. 2015(03)
[9]基于遗传算法的太阳能光伏电池板优化铺设[J]. 卫召,王义晶. 电子设计工程. 2015(02)
[10]国内外光伏发电的发展现状和亟待解决的问题 访国网能源研究院副院长蒋莉萍[J]. 崔岩. 电气应用. 2015(01)
硕士论文
[1]可拓扑重构的光伏阵列故障诊断方法研究[D]. 张朝.广西大学 2016
[2]局部阴影下光伏阵列的建模与动态组态优化[D]. 冯丽娜.山东大学 2012
[3]光伏系统不均匀光照下最大功率点跟踪研究[D]. 雷蕾.重庆大学 2011
[4]局部阴影条件下基于模糊控制的光伏阵列重构系统的研究[D]. 庞志超.天津大学 2010
本文编号：3160073
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题的研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 光伏阵列重构技术的研究现状
1.2.2 最大功率追踪技术的研究现状
1.3 课题的主要研究内容
第二章 局部阴影对光伏阵列的影响
2.1 光伏电池的工作原理
2.2 光伏电池的建模与仿真
2.2.1 简单数学模型
2.2.2 工程数学模型
2.2.3 输出特性仿真
2.3 局部遮阴对光伏阵列的影响
2.3.1 光伏阵列结构
2.3.2 局部遮阴下的热斑现象
2.3.3 缓解热斑效应的方法
2.4 局部遮阴下的最大功率追踪
2.4.1 最大功率追踪原理
2.4.2 最大功率追踪方法
2.5 本章小结
第三章 基于“遮阴度”模型的阵列重构算法
3.1 局部遮阴下光伏阵列输出特性分析
3.1.1 不同阴影分布下阵列的输出特性
3.1.2 多峰成因分析与解决方法
3.1.3 实际遮阴测试与数据分析
3.2 重构方法与决策树模型
3.2.1 重构方法
3.2.2 决策树模型
3.3 “遮阴度”模型
3.4 重构算法的实现
3.4.1 流程设计
3.4.2 算法仿真与验证
3.5 本章小结
第四章 基于神经网络模型的阵列重构算法
4.1 BP神经网络的遮阴度判别模型
4.2 神经网络模型重构算法的实现与验证
4.2.1 算法实现
4.2.2 算法验证
4.3 最大功率点的追踪
4.4 本章小结
第五章 光伏阵列重构算法的验证
5.1 光伏阵列输出测试电路设计
5.2 各测试模块电路设计
5.2.1 光伏阵列的搭建
5.2.2 模块电路设计
5.3 实验验证与数据分析
5.3.1 实验平台
5.3.2 实验方案与结果分析
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
致谢
参考文献
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于复合控制算法的局部阴影下的MPPT[J]. 尹立敏,吕莉莉,雷钢,齐敏. 电力电子技术. 2017(10)
[2]基于自适应可控开关矩阵的光伏阵列优化配置策略[J]. 王秀云,田壁源. 电力系统保护与控制. 2017(17)
[3]局部阴影下光伏阵列结构优化[J]. 李志刚,田盛. 太阳能学报. 2016(12)
[4]光伏阵列数学模型的建立与分析[J]. 张商州,刘宝盈,徐晓龙. 自动化与仪器仪表. 2016(07)
[5]基于粒子群优化算法和变步长扰动观察法的局部阴影情况下MPPT控制[J]. 马昊,张庆超. 电源学报. 2016(03)
[6]基于Matlab的光伏阵列全局重构系统的研究[J]. 王志刚,姚秀萍. 电源技术. 2016(03)
[7]基于电压采样的MPPT控制研究[J]. 蔡文皓,任苗苗. 可再生能源. 2015(05)
[8]中国光伏产业发展态势与规制重构[J]. 慈向阳,孔艳杰. 学术交流. 2015(03)
[9]基于遗传算法的太阳能光伏电池板优化铺设[J]. 卫召,王义晶. 电子设计工程. 2015(02)
[10]国内外光伏发电的发展现状和亟待解决的问题 访国网能源研究院副院长蒋莉萍[J]. 崔岩. 电气应用. 2015(01)
硕士论文
[1]可拓扑重构的光伏阵列故障诊断方法研究[D]. 张朝.广西大学 2016
[2]局部阴影下光伏阵列的建模与动态组态优化[D]. 冯丽娜.山东大学 2012
[3]光伏系统不均匀光照下最大功率点跟踪研究[D]. 雷蕾.重庆大学 2011
[4]局部阴影条件下基于模糊控制的光伏阵列重构系统的研究[D]. 庞志超.天津大学 2010
本文编号：3160073
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/3160073.html
教材专著
