基于储能技术的光伏发电系统最大功率点跟踪控制研究

【摘要】： 太阳能光伏发电技术是可再生能源发电的重要形式之一,具有取之不尽、用之不竭、绿色环保的优点。但是,目前的光伏发电电池能源利用率较低、供电稳定性较差。针对这些问题,本文设计了采用超级电容器实现光伏电池最大功率点跟踪控制系统,并对其工作原理及控制方法等问题进行了研究。该系统将充放电迅速、寿命长、无环境污染的超级电容器串联接入光伏电池与直流负载母线之间,采用电力电子器件构成的功率变换电路实现串联补偿电压大小和方向的快速控制,从而在不影响直流负载的情况下,实现光伏电池MPPT控制。该方法不受光伏独立系统和并网系统形式的限制,具有广泛的适用性。另外,本文还提出了一个超级电容器高效DC-DC变换器充电方案,可以有效地稳定电容器电压,提高跟踪控制系统性能。仿真结果证明了设计方案的正确性和控制方法的有效性。 【关键词】：光伏发电 超级电容器 最大功率点跟踪 充电控制
【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】：2008
【分类号】：TM615
【目录】：

• 中文摘要4
• 英文摘要4-7
• 第一章 绪论7-15
• 1.1 本课题的研究意义7-8
• 1.2 光伏发电技术8-13
• 1.2.1 光伏发电系统简介及在我国的发展前景8-10
• 1.2.2 光伏发电MPPT技术发展现状10-13
• 1.3 论文的主要研究内容13-14
• 1.4 论文的结构14-15
• 第二章 储能系统在太阳能发电技术中的应用研究15-23
• 2.1 储能系统在光伏发电系统中的主要作用15-16
• 2.2 超级电容器—一种新型的储能器件16-22
• 2.2.1 超级电容器的基本原理16-17
• 2.2.2 超级电容器的特点及目前的应用情况17-21
• 2.2.3 超级电容器的等效电路模型21-22
• 2.3 本章小结22-23
• 第三章 基于超级电容器的光伏发电系统 MPPT 控制技术23-41
• 3.1 太阳能电池及其特性23-28
• 3.1.1 太阳能电池的等效电路模型23-25
• 3.1.2 太阳能电池的电特性25-28
• 3.2 光伏发电系统的MPPT 算法及控制技术28-33
• 3.2.1 MPPT 原理28-29
• 3.2.2 MPPT 控制的几种不同算法29-32
• 3.2.3 基于电导增量法的MPPT 控制技术32-33
• 3.3 基于超级电容器储能的 MPPT 控制电路设计33-37
• 3.3.1 MPPT 控制主电路的设计33-36
• 3.3.2 MPPT 控制电路的控制环节36-37
• 3.4 仿真结果与分析37-40
• 3.4.1 太阳能电池仿真模型的建立37-38
• 3.4.2 基于超级电容器的 MPPT 控制系统仿真38-40
• 3.5 本章小结40-41
• 第四章 超级电容器的充电控制方案41-47
• 4.1 超级电容器的充电控制41-43
• 4.1.1 超级电容器充电控制电路图41-42
• 4.1.2 超级电容器充电控制流程图42-43
• 4.2 仿真结果与比较分析43-46
• 4.3 本章小结46-47
• 第五章 结论与展望47-49
• 5.1 结论47
• 5.2 展望47-49
• 参考文献49-52
• 致谢52-53
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况53

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