光伏发电系统最大发电量的智能控制

【摘要】：随着人类社会的发展,各国经济增长对能源的需求逐渐增大,而常规能源(煤炭、石油、天然气等不可再生资源)的贮存量却愈来愈少,因此,发展清洁、无污染、可持续的新能源已迫在眉睫。近年来,在新能源和可再生资源的开发利用中,太阳能的开发利用尤为瞩目。太阳能是一种可再生清洁能源,取之不尽,用之不竭,它的利用将会把人类社会带入一个真正意义上的节能减排时代,也会成为清洁能源结构中不可缺少的一份子。光伏发电系统是未来光伏产业发展的必经之路,但是相对传统能源发电,光伏发电系统造价高、效率低也是一大劣势。因此,降低投资成本,提高系统发电量,智能光伏的发展是本课题研究的重点。首先分析了光伏发电的国内外现状,介绍了光伏发电系统和最大功率点跟踪,并对主要研究内容和创新点做了简单介绍。同时,对光伏发电系统的基本单元光伏电池进行了详细的分析和介绍。然后详细介绍了光伏发电系统的组成和分类,并通过Pvsyst软件对系统发电量的算法做了仿真计算。第三,光伏发电系统工作在最大功率点上是增加系统发电量的主要策略,通过介绍系统最大功率点和最大功率点跟踪的概念,分别对传统的最大功率点跟踪策略和智能控制的最大功率点跟踪策略进行了分析比较,得出结论,运用模糊控制的方法跟踪系统最大功率点精度高,系统响应速度快,对系统发电量的增加有积极的影响。第四,介绍了手动调节跟踪系统、单轴跟踪系统、双轴跟踪系统以及自动跟踪系统,通过Pvsyst软件对不同类型的跟踪系统进行仿真分析,在发电量增加、建设成本、适用地区等几方面与固定倾角式系统综合对比,得出双轴跟踪系统发电量增加最为明显,而可调式跟踪系统成本相对适中。最后,结合前面几章的理论,对工程实例张北200MW光伏电站进行了综合设计,运用组串式逆变器多路MPPT跟踪以及集中式逆变器单路MPPT跟踪与手动可调跟踪系统相结合的方式,使系统可以输出最大发电量。 【关键词】：光伏发电 最大发电量 MPPT算法 跟踪系统
【学位授予单位】：东华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-29
• 1.1 课题背景及意义10-12
• 1.2 国内外发展现状12-15
• 1.2.1 国外光伏发展现状12-14
• 1.2.2 国内光伏发展现状14-15
• 1.3 太阳能电池15-23
• 1.3.1 太阳能电池的工作原理15-17
• 1.3.2 太阳能电池的分类和构造17-19
• 1.3.3 太阳能电池的特性19-23
• 1.4 光伏发电系统介绍及最大发电量控制方式介绍23-27
• 1.4.1 光伏发电系统介绍23-25
• 1.4.2 光伏发电系统最大发电量控制方式介绍25-27
• 1.5 主要研究内容与创新点27-28
• 1.6 论文的章节安排28-29
• 第2章 光伏发电系统概述29-37
• 2.1 引言29
• 2.2 光伏发电系统组成29-30
• 2.3 光伏发电系统分类30-33
• 2.3.1 离网光伏发电系统30-31
• 2.3.2 并网光伏发电系统31-32
• 2.3.3 混合型光伏发电系统32-33
• 2.4 光伏系统发电量计算33-35
• 2.5 小结35-37
• 第3章 光伏发电系统MPPT控制策略研究37-43
• 3.1 引言37
• 3.2 传统的MPPT控制策略37-40
• 3.3 基于智能控制的MPPT控制40-42
• 3.4 小结42-43
• 第4章 跟踪系统控制策略研究43-51
• 4.1 引言43
• 4.2 手动调节跟踪系统43-44
• 4.3 单轴跟踪系统44
• 4.4 双轴跟踪系统44-45
• 4.5 自动跟踪系统模型45-46
• 4.6 仿真系统及结果46-49
• 4.7 结果分析49-50
• 4.8 小结50-51
• 第5章 200MW光伏电站设计实例51-60
• 5.1 引言51
• 5.2 选址条件51-53
• 5.2.1 地址条件51
• 5.2.2 气象条件51-53
• 5.3 设备选型53-55
• 5.3.1 光伏组件选型53-54
• 5.3.2 逆变器选型54-55
• 5.4 系统设计分析55-59
• 5.4.1 组件串并联设计55
• 5.4.2 方阵设计55-56
• 5.4.3 组件间距设计56-57
• 5.4.4 支架设计57
• 5.4.5 电气接线设计57-58
• 5.4.6 监控系统的设计58
• 5.4.7 防雷接地设计58-59
• 5.5 节能降耗分析59
• 5.6 小结59-60
• 第6章 结论与展望60-62
• 6.1 结论60
• 6.2 展望60-62
• 参考文献62-68
• 致谢68-69
• 附录：攻读硕士期间发表的论文69

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