基于改进差分进化算法的光伏发电系统MPPT方法研究

发布时间：2017-08-04 23:13

  本文关键词：基于改进差分进化算法的光伏发电系统MPPT方法研究

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【摘要】：长久以来光伏发电因其绿色环保的发电方式一直备受许多研究学者的重视,最大功率点跟踪(MPPT)方法是光伏发电系统中提高系统效率的重要手段。本论文以独立光伏发电系统为研究对象,将实现快速而精确的MPPT作为目标,对独立光伏发电系统MPPT控制进行充分的理论和仿真研究。本文首先分析太阳能电池工作原理的基础上,建立了光伏组件的仿真模型,详细阐述了最大功率点跟踪的原理,对常用的MPPT方法(恒定电压法、扰动观察法、电导增量法)进行理论分析,之后以电导增量法作为跟踪方法,对基于Boost电路的独立光伏发电系统的进行仿真实验分析,实验结果表明电导增量法能够实现较精确的MPPT,但是跟踪的速度较慢,波形有轻微的振荡。差分进化(DE)算法作为一种新型的全局优化算法,因其收敛性能良好,实现简单而得到广泛的应用。本文将差分进化引入MPPT中,并对该算法进行改进,使其收敛性能更加优越。最后对基于改进的差分进化算法作为MPPT方法的光伏发电系统进行仿真验证,实验结果显示,改进后的差分进化算法应用于MPPT中,在保持精度的同时,能够显著的提升跟踪速率。差分进化作为一种新型的跟踪算法,应当具有良好的应用前景。
【关键词】：光伏发电 光伏组件 最大功率跟踪 改进差分进化
【学位授予单位】：南昌航空大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM615;TP18
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-13
• 1.1 课题背景与意义8
• 1.2 光伏发电现状及发展8-12
• 1.2.1 国外光伏发电技术的发展及现状8-10
• 1.2.2 国内光伏发电技术的发展及现状10-12
• 1.3 本文的主要工作和内容安排12-13
• 第2章 光伏发电系统概述13-24
• 2.1 光伏发电系统13-15
• 2.1.1 光伏发电系统的组成13-14
• 2.1.2 光伏发电系统的分类14-15
• 2.2 太阳能电池15-20
• 2.2.1 太阳能电池的工作原理15-16
• 2.2.2 太阳能电池的数学模型16-17
• 2.2.3 光伏组件仿真模型的建立17-20
• 2.3 光伏组件的输出特性分析20-23
• 2.4 本章小结23-24
• 第3章 光伏最大功率点跟踪技术24-38
• 3.1 MPPT的原理24-26
• 3.2 MPPT常规跟踪算法26-30
• 3.2.1 恒定电压法26-27
• 3.2.2 扰动观察法27-28
• 3.2.3 电导增量法28-30
• 3.3 MPPT仿真分析30-36
• 3.4 本章小结36-38
• 第4章 差分进化算法38-49
• 4.1 标准差分进化算法38-43
• 4.1.1 差分进化算法的基本原理38-40
• 4.1.2 差分进化算法的执行流程40-41
• 4.1.3 差分进化算法的参数分析41-43
• 4.1.4 差分进化算法的优缺点43
• 4.2 差分化算法的改进43-47
• 4.2.1 变异算子的改进43-44
• 4.2.2 参数自适应控制44-45
• 4.2.3 改进差分进化算法的设计流程45
• 4.2.4 改进差分进化算法的函数测试45-47
• 4.3 本章小结47-49
• 第5章 基于改进差分进化算法的最大功率点跟踪49-59
• 5.1 算法设计流程49-50
• 5.2 基于改进DE算法的MPPT性能测试50-54
• 5.3 光伏系统建模仿真及分析54-58
• 5.3.1 系统建模54-55
• 5.3.2 仿真分析55-58
• 5.4 本章小结58-59
• 第6章 总结和展望59-60
• 6.1 工作总结59
• 6.2 展望59-60
• 参考文献60-63
• 攻读硕士期间发表的论文63-64
• 致谢64

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