基于模糊控制的光伏发电系统MPPT技术研究

【摘要】： 随着社会的快速发展,能源危机问题逐渐凸现,日益引起全球性的广泛关注,新能源之一的光伏发电因为其独特的优势而得到青睐。最大功率跟踪控制是光伏发电系统的关键技术之一,近年来一直为该领域内的研究热点。本文针对双级型光伏发电系统的最大功率跟踪控制技术进行了研究,对常用的几种跟踪控制方法进行了实验验证,提出了改善方法。最后将智能控制中的模糊控制引入控制策略,经仿真分析,控制效果能获得明显的改善。 通过对光伏电池数学模型的分析,得出其主要的电气参数随着外界条件变化的趋势。根据数学模型建立的光伏电池模型能够在Matlab仿真中模拟其电气特性。对本实验系统的设计思路还进行了详细介绍。 对常用的最大功率跟踪控制方法进行了原理分析。在启动和外界条件快速变换的情况下,对扰动观测法和导纳增量法进行了跟踪性能的实验测试,并对实验结果进行了详细的分析。A/D采样精度是导纳增量法能否成功很重要的因素,提出了一种减少导纳增量法误判几率的方法。总结了实验中遇到的问题,提出了有效的改善措施。 模糊控制是智能控制中一个十分活跃的研究与应用领域。鉴于光伏电池的非线性特性,将模糊控制思想应用到最大功率跟踪控制中,建立了一种基于扰动观测法的模糊控制策略,经仿真证明,能获得更优的控制效果。 【关键词】：光伏发电系统 光伏电池 最大功率点跟踪控制 模糊控制
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-8
• 1 绪论8-15
• 1.1 国内外光伏产业的发展8-9
• 1.2 光伏并网发电系统结构9-10
• 1.3 最大功率点跟踪控制技术（MPPT）10-13
• 1.4 模糊控制技术13
• 1.5 本文选题的意义及主要研究内容13-15
• 2 几种最大功率点跟踪控制方法的原理分析15-29
• 2.1 光伏电池的数学模型及其特性曲线分析15-21
• 2.2 几种常用MPPT 算法的原理21-28
• 2.3 本章小结28-29
• 3 最大功率点跟踪控制方法的实现29-44
• 3.1 实验系统的设计29-34
• 3.2 扰动观测法（P&O）34-38
• 3.3 导纳增量法（INC）38-40
• 3.4 实验中遇到的主要问题总结及解决方法40-42
• 3.5 本章小结42-44
• 4 基于模糊控制的最大功率点跟踪控制的研究与实现44-58
• 4.1 模糊控制技术介绍44-49
• 4.2 本系统模糊MPPT 控制的建立49-53
• 4.3 模糊MPPT 控制的仿真分析53-56
• 4.4 对于模糊MPPT 控制的改进设想56-57
• 4.5 本章小结57-58
• 5 全文总结58-60
• 5.1 本文工作总结58
• 5.2 今后工作的展望58-60
• 致谢60-61
• 参考文献61-64

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