光伏发电系统MPPT控制方法的研究

【摘要】： 能源犹如人体的血液。太阳能作为一种新型的绿色可再生能源,具有储量大、利用经济、清洁环保等优点。随着能源危机与环境污染的加剧,太阳能的利用越来越受到人们的重视,而太阳能光伏发电技术的应用更是人们普遍关注的焦点。本文针对如何提高太阳能光伏发电系统的转换效率,从建模仿真方面对具有最大功率点跟踪的控制器进行了研究,提出了一种基于模糊参数自校正PID控制实现最大功率点跟踪的方法,仿真表明该方法能够很好的处理好控制精度和速度这一矛盾,使光伏系统始终输出最大功率。光伏并网是光伏发电未来发展的大趋势,将该控制策略应用于单极式光伏并网系统最大功率点跟踪控制,并结合消谐PWM控制,实现了系统的高效率并网运行。 【关键词】：光伏系统 最大功率点跟踪 模糊参数自校正PID控制 消谐PWM控制
【学位授予单位】：华北电力大学（河北）
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要4
• ABSTRACT4-7
• 第一章 绪论7-13
• 1.1 课题背景7-10
• 1.1.1 能源危机及环境污染问题7-8
• 1.1.2 太阳能的开发和利用8-10
• 1.2 太阳能光伏发电产业的广阔前景10-12
• 1.2.1 国外光伏发电产业的发展10-11
• 1.2.2 我国光伏发电产业的发展11
• 1.2.3 并网发电成为光伏发电的发展趋势11-12
• 1.3 本文的主要工作12-13
• 第二章 太阳能光伏发电系统概述13-18
• 2.1 太阳能光伏发电系统的组成13-14
• 2.2 太阳能光伏发电系统的分类14-15
• 2.2.1 独立供电的光伏发电系统14
• 2.2.2 并网光伏发电系统14-15
• 2.2.3 混合型光伏发电系统15
• 2.3 太阳能光伏发电系统的应用15-17
• 2.3.1 户用光伏发电系统、小型光伏电站16
• 2.3.2 屋顶光伏发电系统16-17
• 2.3.3 大型并网光伏发电系统17
• 2.4 本章小结17-18
• 第三章 DC/DC 变换器的设计18-27
• 3.1 典型的DC/DC 变换电路18-21
• 3.1.1 降压式变化器（Buck Converter）18-19
• 3.1.2 升压式变换器（Boost Converter）19-20
• 3.1.3 升降压式变换器（Buck-Boost Converter）20
• 3.1.4 库克式变换器（Cuk Converter）20-21
• 3.2 升压式变换器（BOOST CONVERTER）的工作原理21-22
• 3.3 升压变换电路中参数的设计22-23
• 3.3.1 储能电感L 的选择22-23
• 3.3.2 滤波电容C 的选择23
• 3.4 升压式变换器（BOOST CONVERTER）的仿真23-25
• 3.5 光伏发电系统中DC/DC 变换器功能的实现25-26
• 3.6 本章小结26-27
• 第四章 MPPT 控制技术的研究及实现方案27-48
• 4.1 太阳能光伏电池的工作原理和特性27-30
• 4.1.1 太阳能光伏电池的基本原理27
• 4.1.2 太阳能光伏电池的特性27-29
• 4.1.3 太阳能电池的等效模型29-30
• 4.2 太阳能电池的最大功率点跟踪控制30-37
• 4.2.1 最大功率点跟踪的原理30-31
• 4.2.2 最大功率点跟踪的研究进展31-33
• 4.2.3 CVT 型光伏阵列最大功率点跟踪控制的研究33-34
• 4.2.4 两种常用最大功率点跟踪方法的比较34-37
• 4.3 模糊控制方法实现MPPT 控制37-43
• 4.3.1 基于模糊控制思想的MPPT 方式38-41
• 4.3.2 MPPT 控制主流程图41-42
• 4.3.3 仿真结果分析42-43
• 4.4 模糊参数自校正PID 控制实现MPPT 控制43-47
• 4.4.1 模糊参数自校正PID 控制的实现43-46
• 4.4.2 仿真结果比较46-47
• 4.5 本章小结47-48
• 第五章 光伏并网系统及并网逆变器的控制48-63
• 5.1 并网概述48-49
• 5.2 太阳能光伏发电并网系统49-50
• 5.2.1 太阳能光伏发电并网系统含义49
• 5.2.2 并网系统功能49-50
• 5.3 并网逆变器设计50-56
• 5.3.1 逆变器的用途及发展50
• 5.3.2 光伏发电系统用逆变器的分类及特点50-52
• 5.3.3 逆变器的功能52-53
• 5.3.4 并网逆变器的构成53
• 5.3.5 并网逆变器主电路拓扑结构53-56
• 5.3.6 PWM 逆变电路的谐波分析56
• 5.4 单极式光伏并网系统逆变器的控制56-61
• 5.4.1 单级式光伏并网系统57-58
• 5.4.2 传统模糊控制下的仿真58
• 5.4.3 模糊参数自校正PID 控制58-60
• 5.4.4 消谐处理60
• 5.4.5 仿真结果分析60-61
• 5.4.6 结论分析61
• 5.5 本章小结61-63
• 第六章 结论63-65
• 参考文献65-70
• 致谢70-71
• 在学期间发表论文和科研情况71

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