光伏发电系统MPPT的优化研究

【摘要】：太阳能是人类拥有的最清洁最丰富的可再生能源，太阳能巨大的利用空间吸引了各国对光伏发电产业的大力扶植，光伏产业一跃成为世界发展速度最快的产业之一。论文以光伏发电系统为研究对象，以提高光伏发电效率为目标，开展了光伏发电系统最大功率点跟踪（MPPT）的优化与研究。 论文首先搭建了全新的光伏电池通用模型，从而为光伏电池的研究提供便利。接着介绍光伏发电系统的组成，主要讨论了并网和离网两种系统的结构特点。最后论文对扰动观测法和电导增量法两种传统控制算法进行研究，对这两种算法分别用不同的建模方式来搭建，仿真分析输出结果。论文针对扰动观测法和电导增量法在光伏发电系统最大功率点跟踪（MPPT）上的缺陷，即跟踪精度和响应速度无法兼顾，很难取得预期效果，以及常规PID控制虽然在精度和速度上比较优越，但是由于其控制参数不能自适应整定，而光伏电池输出又有非线性特性，所以单纯采用PID反而适得其反。基于此特点，论文提出采用模糊（fuzzy）逻辑控制法整定和优化PID参数，消除了PID参数不能自适应整定这一缺陷，提高了系统的鲁棒性。通过与传统跟踪方法的仿真结果比较，得出采用模糊PID控制可实现快速平稳地跟踪光伏电池输出最大功率点。 【关键词】：光伏发电 MPPT 扰动观测法 电导增量法 模糊PID
【学位授予单位】：沈阳理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第1章 绪论10-16
• 1.1 引言10-14
• 1.1.1 国外光伏产业的发展状况10-12
• 1.1.2 我国光伏产业的发展现状12-14
• 1.2 最大功率点跟踪的目的和意义14
• 1.3 最大功率点跟踪的研究现状14-15
• 1.4 论文的主要工作15-16
• 第2章 光伏组件建模与特性分析16-25
• 2.1 太阳能光伏电池的工作原理16-17
• 2.2 太阳能光伏电池等效电路分析17-18
• 2.2.1 理想等效电路17-18
• 2.2.2 实际等效电路18
• 2.3 光伏组件模型建立18-21
• 2.3.1 光伏电池数学模型18-20
• 2.3.2 光伏电池组件模型20-21
• 2.4 光伏电池仿真及特性分析21-24
• 2.5 本章小结24-25
• 第3章 太阳能光伏发电系统25-38
• 3.1 独立光伏发电系统25-26
• 3.2 光伏并网发电系统26-27
• 3.3 光伏逆变器在太阳能光伏发电系统中的应用27-33
• 3.3.1 光伏逆变器工作原理及分类27
• 3.3.2 离网式光伏发电系统逆变器的设计27-30
• 3.3.3 并网式光伏发电系统逆变器的设计30-33
• 3.4 太阳能控制器在光伏发电系统中的应用33-35
• 3.4.1 光伏控制器控制方法33
• 3.4.2 光伏控制器对蓄电池充电过程控制33-35
• 3.5 孤岛效应基本问题35-36
• 3.6 带有最大功率点跟踪的光伏系统的组成36-37
• 3.7 本章小结37-38
• 第4章 最大功率点跟踪算法研究38-67
• 4.1 光伏系统最大功率点跟踪原理38-39
• 4.2 传统最大功率点跟踪方法及仿真39-42
• 4.2.1 恒定电压法39
• 4.2.2 扰动观测法39-41
• 4.2.3 电导增量法41-42
• 4.3 Boost 电路设计42-45
• 4.4 模糊逻辑控制45-49
• 4.4.1 模糊控制基本原理45-46
• 4.4.2 模糊集合定义46
• 4.4.3 模糊语言46-47
• 4.4.4 模糊变量的隶属函数47
• 4.4.5 论域47-48
• 4.4.6 量化因子及比例因子48-49
• 4.5 模糊控制器的设计49-52
• 4.5.1 模糊控制器概述49-50
• 4.5.2 模糊控制器设计所包括的内容50-52
• 4.6 PID 控制器52-54
• 4.7 模糊 PID 控制在最大功率点跟踪中的应用54-57
• 4.8 各种控制算法的仿真对比57-66
• 4.8.1 模糊 PID 算法仿真电路的搭建57-58
• 4.8.2 传统算法仿真电路的搭建58-59
• 4.8.3 各种算法的最大功率点跟踪仿真59-66
• 4.9 本章小结66-67
• 总结67-70
• 参考文献70-75
• 攻读硕士学位期间发表的论文和获得的科研成果75-76
• 致谢76-77

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

基于MATLAB/Simulink的光伏电池建模与仿真    吴海涛;孔娟;夏东伟;

基于Matlab/Simulink的光伏组件建模仿真    汤强;薛太林;

专家PID温度控制在高真空磁控溅射镀膜机中的应用研究    范程华;朱武;

火灾探测器现状及其发展趋势    郭玲玲;

烧结机尾断面图像在线处理与分析方法研究    宋宝宇;杨春雨;杨东晓;费静;王奎越;

基于神经网络参数自整定PID控制的应用    胡龙军;陈一波;陶吉利;

过程控制系统课程教学改革的探索与实践    沈亚斌;赵涛;陈桂;

三相光伏并网发电系统的建模与仿真    陶晓峰;谢君;

变电站光伏直流系统的研究与应用    林航;陈晓明;

基于专家的智能PID控制    束学斌，李新华

PID模糊控制器的改进    武昌俊

城市路口多相位智能交通信号控制    周力;王冠凌;

二自由度交流磁轴承参数自整定模糊PID控制器研究    王雷;朱熀秋;陈艳;

基于导航评价函数的非完整轮式移动机器人路径规划    郑效光;庄严;王伟;

热电厂CFB锅炉燃烧智能控制策略研究    孟庆金;权悦;景绍洪;

新型智能变增益单神经元PID控制算法    李俊丽;张光辉;祝晓红;

双离合器自动变速汽车换挡过程离合器模糊控制策略研究    李光辉;

基于模糊免疫控制的PI调速器设计    王旭光;孙衢;

模糊PID控制器的参数自整定方法    杨文豪;张丽丽;戴文战;

基于减法聚类的模糊神经网络在水处理过程建模中的应用    王莉;沈捷;

Research of PID Parameter Optimization based-on Cultural based Ant colony Algorithm for Superheated Steam Temperature    

一种基于RBF在线辨识的单神经元自抗扰控制器    苏思贤;杨慧中;

分布式电源的概率建模及其对电力系统的影响    王敏

光伏跟踪系统智能控制方法的研究    徐晓冰

神经网络硬化实现的共性技术在电力传动中应用研究    汪木兰

考虑分布式发电的配电网综合负荷建模方法研究    钱军

我国太阳能光伏产业投资风险及决策研究    朱震宇

四足机器人步态规划与平衡控制研究    刘飞

基于ARM的双丝脉冲MIG高速焊分布式控制系统的研究    张红兵

线控转向系统主动安全预测控制策略的研究    罗石

四频差动激光陀螺相关技术研究    杨建强

变转速泵控差动缸及低能耗注塑机技术研究    张红娟

硅锰炉配方管理与配料控制系统研究    邢乐

基于DSP的三相光伏并网逆变系统的研究    郑绍陆

小功率光伏并网逆变器的研究    李都

基于MPPT技术的倍频式光伏并网系统的研究    李春鹏

两级式光伏并网系统的研究与设计    魏民

推挽式微型光伏并网逆变器的研究    李齐齐

基于FPGA的太阳能充电系统的研究与设计    张耕川

基于TMS320F28335光伏独立供电系统设计    王晓

基于TMS320F2812光伏并网逆变器的研究与设计    王沙沙

实用型高效智能稳压电源的研究    张伟

非对称模糊PID控制在光伏发电MPPT中的应用    张超,何湘宁

基于改进扰动观察法的光伏阵列最大功率点跟踪    刘邦银;段善旭;刘飞;徐鹏威;

光伏并网发电系统最大功率跟踪新算法及其仿真    栗秋华;周林;刘强;张凤;武剑;

固定电压法结合扰动观察法在光伏发电最大功率点跟踪控制中应用    熊远生;俞立;徐建明;

基于仿真模型的太阳能光伏电池阵列特性的分析    周德佳;赵争鸣;吴理博;袁立强;孙晓瑛;

太阳电池板的建模仿真与微扰并网电流的MPPT实现    胡安平;谭兴;

采用滞环比较法实现太阳能电池的最大功率追踪    朱炜锋;张宇祥;王文静;

带有MPPT功能的光伏阵列Matlab通用仿真模型    茆美琴 ,余世杰 ,苏建徽

主动移频式孤岛检测方法的参数优化    刘芙蓉;康勇;段善旭;王志峰;王辉;

基于S-函数光伏阵列最大功率追踪的控制策略    邓栋;易灵芝;李明;姚哲之;颜志刚;

发展中的太阳能光伏发电系统    邱毓昌

西藏光明工程先导项目──6kW无电村用光伏发电系统研制    江燕兴,许洪华,李平,刘光启,赵斌

中日合作太阳能光伏发电系统    李爽,刘光启,许洪化,赵斌

光伏发电系统:一种解决能源危机的重要方法    史云鹏,王莹莹,王超

光伏发电系统优化分析    汤叶华;谢建;刘祖明;廖华;陈庭金;

太阳能光伏发电技术(7) 光伏发电系统的负载与配线    马胜红;陆虎俞;

独立户用光伏发电系统成本影响因素及其分析    李冬梅;刘志璋;刘志强;

太阳能光伏发电系统为半导体行业带来新机会    周智勇;

高能效直流模块式光伏发电系统性能评估    刘邦银;段善旭;康勇;

太阳能光伏发电系统的原理及其发展    沈国良;赵旭升;

光伏发电系统用高效逆变器的研究    周光明;沈煜;张晋茂;麻凯恩;朱正菲;杜强;

太阳能光伏发电系统性能分析的模糊综合评价方法    陆亚萍;梁小冰;

分布式光伏发电系统及微型逆变器综述    程丽敏;曹阳;

太阳能光伏发电系统工程结构强度设计    郝文华;

光伏发电系统的计算机辅助设计    王景义;

户用独立式光伏发电系统研究    李春华;刘维亭;姜文刚;

光伏发电系统建模及其控制器参数的全局优化设计方法研究    谢亦丰;祝明华;熊连松;李琛;卓放;张海龙;

用于热光伏发电系统的发射体材料的研究进展    徐峰;刘爱民;罗慧晶;翁占坤;

小型离网光伏发电系统的设计    程启明;李明;陈根;王鹤霖;

光伏发电系统的过去,现在和未来    冯垛生;

莱芜供电首建光伏发电系统    王宪才　魏延彬

莱芜供电公司建成首个光伏发电系统    通讯员 王宪才　魏延彬

光伏发电系统租还是买？    徐瑶

数倍聚光跟踪光伏发电系统解决太阳能高成本难题    申淳

晶澳公司捐赠光伏发电系统    特约记者 牛献力　通讯员 王丽英

美研制新式太阳能热光伏发电系统    记者 刘霞

广东最大户用光伏发电系统亮相    本报记者　 戈晓芳 见习记者 于洋

我市首座太阳能光伏发电系统正式并网发电    记者 王莹　特约通讯员 刘孟君

我省光伏产业又添高科技“新丁”    记者 星子

依托自然优势发展新疆光伏产业    苏国平　新疆经信委副主任

光伏发电系统效率提高理论方法及关键技术研究    朱艳伟

光伏发电系统及其控制的研究    郑诗程

光伏发电系统运行理论与关键技术研究    徐瑞东

太阳能光伏发电系统的控制问题研究    熊远生

光伏跟踪系统智能控制方法的研究    徐晓冰

光伏发电系统及其控制技术研究    曹太强

泛（火用）分析方法及其应用研究    蒋爱华

新型光伏发电系统的研究    韩志强

光伏发电系统监控与发电预测模型研究    李徐辉

光伏发电系统中双模式逆变器控制策略研究    周阳

光伏发电系统电压稳定控制技术的研究    王培波

光伏发电系统效率优化问题的研究    王丹

高效率的太阳能光伏发电系统设计及优化分析    谢旗辉

光伏发电系统高效电能变换技术研究    刘阳

基于双频变换器的单相光伏发电系统研究    方堃

单相光伏发电系统与并网控制策略的研究    宋涛松

太阳能光伏发电系统的研究    孔娟