光伏发电多峰最大功率点跟踪（MPPT）控制方法研究

【摘要】：当今世界面临着能源危机和环境污染两大问题,各国都在极力探索和开发无污染高储量的新能源。太阳能因其普遍性、无污染性、储能的无限性以及利用开发的经济性而成为新能源的主要选择之一。光伏发电是江南体育在线直播观看 利用的主要发展趋势,最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)技术的应用大大提高了江南体育在线直播观看 系统的发电效率。但是由于光伏阵列露天摆放,经常会受到周围环境(高层建筑,树木以及天空乌云)的影响而使得光伏阵列所受光照不均匀,形成局部阴影。局部阴影容易造成光伏阵列输出特性变复杂,其P-U曲线呈现多峰值特性,传统的MPPT方法很难从多个局部MPP中找到全局MPP,导致输出功率的损失。故需要根据光伏阵列在局部阴影条件下的输出特性,设计能够跟踪到全局MPP的最大功率点跟踪方法,即多峰MPPT方法。多峰MPPT方法大大缓解了由局部阴影造成的损失。但是这些方法在准确性、功率振荡等方面表现不一,对于评价MPPT方法在复杂阴影下的跟踪性能,目前缺乏统一的标准。因此,如何判断众多多峰MPPT方法在局部阴影条件下的性能优劣,如何设计更高效的多峰MPPT算法对于提高光伏发电系统的发电效率具有重要意义。本文首先介绍了光伏阵列的基本构成,分析了局部阴影对光伏阵列输出特性的影响,并在Matlab环境中对局部阴影下光伏阵列的输出特性进行了仿真建模。然后在大量文献阅读的基础上,介绍了几种经典的基于代数算法的多峰MPPT算法的基本原理,并对其在大量典型局部阴影案例下的MPPT成功率、动态功率振荡等进行比较分析。在对比结果的基础上,提出了一种较为高效的多峰MPPT算法—负载线和山峰搜索相结合的多峰MPPT算法,并在Simulink环境中验证了算法的可行性。而后,本文重点提出了针对多峰MPPT算法的综合评价方法。首先,通过指标和权重系数的确定,构造了综合评价模型。然后,对某一天中随着环境变化而引起的阴影变化进行建模,用以对多峰MPPT算法针对各指标的性能表现进行评估。基于仿真结果,使用灰色关联分析对各多峰MPPT算法进行评价。结果表明,本文所提出的多峰MPPT算法在静态性能上具有优势,且在综合性能方面表现不俗。 【关键词】：光伏发电 局部阴影 多峰最大功率点跟踪 综合评价
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-15
• 1.1 研究背景和意义10-11
• 1.2 MPPT技术研究现状11-13
• 1.3 本文研究的主要内容和章节安排13-15
• 第2章 光伏阵列建模与MPPT方法对比分析15-31
• 2.1 光伏阵列的基本构成15-21
• 2.1.1 光伏电池等效模型15-17
• 2.1.2 热斑现象17-18
• 2.1.3 局部阴影下光伏发电系统Matlab建模18-21
• 2.2 多峰最大功率点跟踪方法21-25
• 2.2.1 负载线交点法21-22
• 2.2.2 负载线对称法22
• 2.2.3 斐波那契搜索法22-23
• 2.2.4 P-U曲线斜率法23-24
• 2.2.5 功率增量法24-25
• 2.2.6 导数定位法25
• 2.3 Matlab环境下多峰MPPT算法对比分析25-29
• 2.3.1 案例设置26
• 2.3.2 仿真结果分析26-29
• 2.4 本章小结29-31
• 第3章 负载线和山峰搜索相结合的多峰MPPT算法31-42
• 3.1 算法基本原理31-32
• 3.2 算法重启条件32-33
• 3.3 算法流程33-35
• 3.4 Matlab/Simulink仿真分析35-40
• 3.4.1 Boost电路原理35-36
• 3.4.2 结果分析36-40
• 3.5 本章小结40-42
• 第4章 多峰MPPT算法综合评价方法42-58
• 4.1 综合评价模型42-48
• 4.1.1 评价体系的建立43-44
• 4.1.2 评价指标的量化44-46
• 4.1.3 指标权重的确定46-47
• 4.1.4 无量纲化处理47
• 4.1.5 灰色关联投影法47-48
• 4.2 局部阴影的PVsyst建模48-51
• 4.3 多峰MPPT算法对比分析51-57
• 4.3.1 分指标结果对比51-55
• 4.3.2 综合评价结果55-56
• 4.3.3 m文件与simulink仿真结果的差异分析56-57
• 4.4 本章小结57-58
• 第5章 总结与展望58-60
• 5.1 总结58
• 5.2 展望58-60
• 参考文献60-64
• 致谢64-65
• 攻读学位期间参加的科研项目和成果65

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

基于开路电压法光伏电池最大功率追踪器    钟长艺;康龙云;聂洪涛;李贞姬;

一种光储不间断电源的设计    宋加才;沈金荣;林善明;林雪;

基于CVT和INC的模型预测控制光伏MPPT算法    梅真;赵熙临;刘斐;

基于动态阻抗匹配和两步模型预测控制的最大功率点跟踪算法    付波;张敏;李波;黄英伟;范秀香;施阳;

基于改进黄金分割法的MPPT算法研究    刘海洋;江明;

小型风光互补发电系统控制和能量预测技术研究    姚传安

太阳能最大功率跟踪技术的研究    侯聪玲;吴捷;

独立太阳能扬水系统的最大功率点跟踪方法    徐政;何少强;李友春;

基于模糊理论的光伏发电最大功率点跟踪控制策略研究    袁路路;苏海滨;武东辉;刘强;

双馈风力发电系统最大功率点跟踪控制策略    马祎炜;俞俊杰;吴国祥;陈国呈;

基于模糊理论的光伏发电最大功率点跟踪控制策略研究    袁路路;苏海滨;武东辉;刘强;

变速恒频风力发电最大功率点跟踪控制    吴国祥;陈国呈;俞俊杰;蔚兰;马祎炜;

光伏发电的最大功率点跟踪控制    唐渝;赵莉华;

风力发电最大功率点跟踪技术及仿真分析    陈毅东;杨育林;王立乔;贾志云;赵巍;万承宽;

独立光伏发电系统最大功率点跟踪原理分析及仿真研究    黄克亚;

风机最大功率点跟踪的失效现象    殷明慧;蒯狄正;李群;张小莲;邹云;

双门限值变步长光伏最大功率点跟踪    袁爱瑞;张振娟;王强;

一种新型的光伏最大功率点跟踪拓扑    张超;何湘宁;

一种用于光伏系统的改进型最大功率点跟踪方法    胡希文;张建文;王刚;卓自明;

独立光伏发电系统最大功率点跟踪控制    孙亚宁;

自适应变步长电导增量法的最大功率点跟踪控制的研究    周建萍;朱建萍;

江南体育在线直播观看 水泵的控制研究    王飞;赵彦;周毅人;余世杰;沈玉梁;

爬山法误判现象的分析研究    谭理华;张兴;陈欢;孙龙林;

最大风能捕获策略研究    刘剑;李建林;潘磊;周谦;许洪华;

最大风能捕获控制研究    李建林;

基于模糊控制的太阳能电池最大功率点跟踪研究    张先飞;郑建勇;胡敏强;梅军;刘顺炮;

基于OIF-Elman网络的光伏电源最大功率点跟踪方法研究    苏刚;龚威;潘雷;高瑞;王贝贝;

风机最大功率点跟踪的湍流影响机理研究与性能优化    张小莲

独立光伏发电系统最大功率点跟踪控制研究    董丽娜

光伏发电自动跟踪及MPPT控制的研究    林坤

局部阴影下的光伏最大功率点跟踪控制研究    沈嘉棋

并网光伏特性及其对电网影响研究    谢明达

光伏发电多峰最大功率点跟踪（MPPT）控制方法研究    梁晓莉

光伏发电最大功率点跟踪的研究    赵培仁

基于最大功率点跟踪的独立光伏发电系统的设计    王韬

光伏系统最大功率点跟踪的设计与仿真实现    陈志刚

光伏发电最大功率点跟踪系统的设计与研究    唐聪

光伏并网系统最大功率点跟踪能量损失研究    陈欢