小型光伏发电系统及其MPPT的研究

【摘要】：本文在MATLAB中建立了光伏电池阵列模型,较详细的介绍了光伏电池随环境温度和光照强度变化时的输出特性,具有明显的非线性特征。故需要对其最大功率点进行跟踪,本文介绍了几种常用的最大功率点跟踪方法,提出一种改进的MPPT方法,通过S-Function编写程序并搭建模块,实现了对其最大功率点较为快速稳定的追踪。文中搭建Boost电路实现了系统的最大功率点输出,并采用单相桥式PWM逆变电路对系统进行了进一步的优化。 本文研究的小型光伏发电系统采用ATMEL公司生产的ATMEGA8单片机作为光伏控制器芯片,本次硬件设计采用ICCAVR来编写C语言程序并生成烧录文件,在PROTEUS环境中搭建控制器电路,并调用该烧录文件从而实现与ICCAVR的联调,调试成功后可以在PROTEUS中很方便快捷的绘制PCB,从而为小型光伏控制器商业化批量生产奠定了重要的基础。在文章的最后又介绍了蓄电池、光伏电缆以及避雷装置这些外部设备,使光伏系统变的更加完善。 【关键词】：光伏电池特性 MPPT ATMEGA8 PROTEUS
【学位授予单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第1章 引言7-14
• 1.1 概述7
• 1.2 光伏系统的分类7-10
• 1.3 国内外光伏发电的发展及状况10-13
• 1.3.1 国外情况简介10-11
• 1.3.2 国内情况简介11-13
• 1.4 本课题的研究内容13
• 1.5 本章小结13-14
• 第2章 光伏电池14-22
• 2.1 光伏电池概述14
• 2.2 光伏电池模型的建立14-18
• 2.3 光伏阵列的输出特性18-21
• 2.4 本章小结21-22
• 第3章 光伏系统MPPT的控制方法22-30
• 3.1 恒定电压法(CVT)22-23
• 3.2 电导增量法23
• 3.3 直线近似法23-24
• 3.4 干扰观测法24
• 3.5 模糊控制法24-25
• 3.6 一种改进的MPPT控制方法25-29
• 3.7 本章小结29-30
• 第4章 独立光伏系统软件设计30-39
• 4.1 独立光伏系统拓扑图30-31
• 4.2 直流斩波电路的设计31-35
• 4.3 小型光伏逆变器的设计35-38
• 4.4 本章小结38-39
• 第5章 独立光伏系统硬件设计39-45
• 5.1 硬件仿真软件简介39
• 5.2 外部晶振设计39-40
• 5.3 复位电路40-41
• 5.4 外部环境量模拟41-42
• 5.5 OCA1输出PWM42-44
• 5.6 本章小结44-45
• 第6章 独立光伏系统的外部设备45-51
• 6.1 蓄电池的设计45-48
• 6.1.1 计算光伏系统中蓄电池组的容量45-46
• 6.1.2 蓄电池串并联设计46
• 6.1.3 设计方案的修正46-47
• 6.1.4 蓄电池的完整设计47-48
• 6.2 光伏电缆的选择48-49
• 6.3 避雷装置及过电压保护49
• 6.4 本章小结49-51
• 第7章 结论与展望51-52
• 7.1 结论51
• 7.2 展望51-52
• 致谢52-53
• 参考文献53-56
• 攻读学位期间的研究成果56

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