考虑组件温度影响的光伏最大功率点跟踪改进策略研究

【摘要】：太阳能是新能源的重要组成部分,大规模使用太阳能对缓解化石能源短缺和改善环境污染有着巨大的促进作用。其中光电转换的核心是太阳能电池板,在光伏发电中发挥着举足轻重的作用。但太阳能电池的输出特征具有非线性,且容易受到输出受外界环境的影响。为了最大限度的获得更多的电能,必须进行最大功率跟踪,使电池始终输出最大功率。 本文首先对太阳能电池的输出特性进行了分析,研究发现太阳能电池在不同光照和温度下,其技术参数会有较大差异。同时指出电池的输出特性曲线不仅会受到光照的影响,在不同的温度条件下也会呈现不同的峰值和变化范围。与电池接受复杂光照照射时的情况类似,当出现复杂温度时,太阳能电池的输出特性也会出现多峰的情况,且峰值的个数和分布会随着电池的个数、布局的改变而改变。 接下来本文利用拟合函数提出了一种计算组件温度的方法。针对不同电池板所处的环境因素不同的问题,本文提出利用电池板输出功率的不同来反映外界环境的差异性。利用电站统计的实测数据来确定功率差和各个环境因素之间的函数关系,从而利用功率差就可求得电池板的环境因素,使数据更加精确。进而本文利用神经网络的非线性逼近的能力来解决该方法适应性不强的问题,将神经网络的输出设置为拟合函数的系数,然后将得到的函数系数代入拟合函数中,从而使得拟合函数在不同的环境条件下都能获得最优的结果。 在获得精确光照和组件温度的基础上,本文对最大功率跟踪策略进行了研究。首先分析了光伏电池在发生局部遮阴时输出特性曲线的峰值分布,指出为了跟踪到真正的最大功率点,必须保证工作电压能够跳过局部最优点,进入以全局最优点为中心的单峰区域内。因此提出一种改进的跟踪策略进行最大功率的跟踪。首先利用神经网络根据电池所接受的光照和温度来得到输出电压,进而调整电池工作在该电压处。之后再利用电导增量法进行精确调节,使得输出功率更加精确。 【关键词】：光伏电站 组件温度 函数拟合 最大功率跟踪
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM914.4
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 课题研究背景10-11
• 1.1.1 传统能源的不足和污染问题10-11
• 1.1.2 太阳能的优势11
• 1.2 光伏发电的现状和发展11-14
• 1.2.1 太阳能的利用方式11-12
• 1.2.2 大型光伏电站结构简介12-14
• 1.3 光伏发电研究现状和关键问题14-16
• 1.3.1 光伏电池研究现状14
• 1.3.2 温度对光伏输出特性的影响14-15
• 1.3.3 最大功率点跟踪的研究现状15-16
• 1.4 本文主要研究内容16-18
• 第2章 组件温度对光伏阵列输出功率影响分析18-32
• 2.1 光伏阵列等效电路模型18-19
• 2.2 单一组件温度对光伏组件输出功率的影响19-20
• 2.4 复杂组件温度对光伏阵列输出功率的影响20-30
• 2.4.1 复杂组件温度的产生原因21-25
• 2.4.2 复杂组件温度对输出特性的具体影响25-30
• 2.5 本章小结30-32
• 第3章 光伏组件温度的预测方法32-46
• 3.1 光伏电站典型配置32-33
• 3.2 组件温度预测函数的确定33-37
• 3.2.1 拟合函数的求解步骤33
• 3.2.2 光伏组件温度的影响因素分析33-36
• 3.2.3 基于非线性最小二乘的预测函数36-37
• 3.3 组件温度预测函数的优化37-41
• 3.3.1 光伏组件环境因素的分析37-40
• 3.3.2 预测函数的适应性研究40-41
• 3.4 组件温度预测流程41-42
• 3.5 算例仿真42-45
• 3.5.1 预测函数形式的验证42-43
• 3.5.2 优化前预测函数的仿真43-44
• 3.5.3 优化后预测函数的仿真44-45
• 3.6 本章小结45-46
• 第4章 考虑组件温度的改进最大功率点跟踪策略46-58
• 4.1 最大功率点跟踪简述46-47
• 4.2 光伏阵列多峰输出特性曲线的分析47-49
• 4.3 改进最大功率点跟踪控制策略的原理49-54
• 4.3.1 基于神经网络的光伏系统49-51
• 4.3.2 最大功率点的粗略调节51-53
• 4.3.3 最大功率点的精确调节53
• 4.3.4 改进最大功率点跟踪控制策略的流程53-54
• 4.4 算例仿真54-57
• 4.5 本章小结57-58
• 第5章 结论与展望58-60
• 参考文献60-64
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果64-65
• 攻读硕士学位期间参加的科研工作65-66
• 致谢66

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

基于单片机的太阳能数据采集及显示系统开发    聂如青;李英姿;贺琳;

光伏电站远程数据中心系统架构设计    黄小鉥;翟长国;郭剑虹;吴福保;姚虹春;

中国的能源与环境:问题及对策    王庆一

带内热源多孔介质中的受迫对流换热    杜建华,王补宣

研究热辐射与温度关系的实验    祁禹时 ,叶建祺

基于BP神经网络的光伏阵列温度预测    徐瑞东;戴瀹;孙晓燕;

复杂关照环境下光伏阵列MPPT算法    吴小进;魏学业;于蓉蓉;韩磊;

数字式太阳电池阵列模拟器    苏建徽,余世杰,赵为,沈玉梁,吴敏达,何慧若

光伏电站输出功率影响因素分析    张雪莉;刘其辉;马会萌;李蓓;

太阳能发电系统数据采集与传输的硬件设计    王连玉;孙青林;马洪文;高艳章;舒华;

一类系统的二次李雅普诺夫函数存在性的判断    陈征;

三相光伏并网发电系统的建模与仿真    陶晓峰;谢君;

解优化问题的遗传加速信赖域搜索算法    孙小军;焦建民;何俊红;

一种结合NCP函数的SQP滤子新算法    张家昕;段复建;

6-3-3并联机构物理样机结构优化    高洪;孟舒;查为民;李玲纯;张海涛;

100kW风光互补电站设计    杨帮宇;

浅析多元凸函数的分析学性质    李兵方;胡水玲;

光伏并网发电的最大功率点跟踪算法研究    王桂英;史金玲;纪飞;王欢;

汽车座椅的设计与优化    燕峰,李世国

结构型吸波材料隐身特性的优化设计算法研究    李江海,孙秦

爆炸容器安全概率的统计分析方法    刘钰;韩峰;董楠;陆希成;雷鸣;

基于Kazakov线性化的迭代滤波    姚智颖;刘冬;

一种基于dp/dv=0的最大功率跟踪控制策略    荣延泽;刘士荣;毛军科;李松峰;

非均匀辐射条件下光伏阵列建模及运行稳定性分析    张渊明;孙彦广;张云贵;

光伏发电最大功率跟踪控制方法的研究    李星辰;王琳;

基于PSIM9.0的单相光伏逆变系统的仿真研究    孙冰;白树忠;郑世松;

光伏并网给定电流幅值偏移的孤岛检测方法    郑世松;孙冰;王玉斌;

基于非参数估计方法和CARA效用函数的投资组合选择    姚海祥;

含蓄电池储能的光伏并网发电系统的建模与仿真    董旭柱;雷金勇;饶宏;黄晓东;刘怡;李鹏;

地震波非线性反演的某些数学问题    杨晓春;李小凡;张美根;

粒子群优化算法研究及其在海底地形辅助导航中的应用    谭佳琳

基于MAS的智能电压控制系统研究    陈得宇

川西高原甘孜黄土记录的早更新世晚期以来的古气候变化    刘冬雁

分布式电源的概率建模及其对电力系统的影响    王敏

考虑分布式发电的配电网综合负荷建模方法研究    钱军

区间非概率多目标优化设计方法及其在车身设计中的应用    李方义

我国江南体育在线直播观看 产业投资风险及决策研究    朱震宇

电容层析成像反问题求解及图像重建算法研究    陈宇

基于SVM的高不平衡分类技术研究及其在电信业的应用    渠瑜

最优化问题的Fenchel对偶和Lagrange对偶之研究    方东辉

非线性规划的信赖域算法    张小亮

基于软开关PWM技术的光伏逆变器的研究与设计    曹建

用于矿灯充电的独立光伏系统研究    毛娟

江南体育在线直播观看 发电单相并网逆变器研究    李本元

优化问题的PVD算法研究    徐芳芳

太阳能LED照明系统控制器的设计    杜守增

支持向量机在冲击地压预测模型中的应用研究    朱耿峰

高斯混合模型及在探测网络社区结构中的应用    韩晓峰

地震作用下渡槽结构的动力可靠度分析    易明

基于灰理论的土石坝安全监控综合评价模型研究    乔小琴

江南体育在线直播观看 应用中的储能系统研究    陈维;沈辉;邓幼俊;

风能和太阳能发电系统中的储能电池    桂长清;

江南体育在线直播观看 并网发电系统的研究    王飞,余世杰,苏建徽,沈玉梁

分布式发电及其对电力系统的影响    梁才浩,段献忠

面向分布式发电系统的CIM扩展    丁明;张征凯;毕锐;

并网光伏电站动态建模及仿真分析    李晶;许洪华;赵海翔;彭燕昌;

江南体育在线直播观看 电池的建模与仿真    翟艳烁;马林生;赵全香;赵伟静;舒恋;

光伏电站智能监控系统的研制    李立伟;王英;包书哲;

储能在光伏并网发电系统中的应用    鞠洪新;于金辉;

含内热源多孔介质中的混合对流    卞卫,王补宣

“电路允许最大功率”题切入点    钟浩然;

浅淡购车的十大误区(上)    姚明

变速恒频风力发电的最大功率捕获控制研究    杜志伟;赵峰;田铭兴;胡顺全;

太阳能最大功率跟踪技术研究    侯聪玲;

光伏发电最大功率跟踪方法的研究    陈进美;陈峦;

最大功率追踪与变速恒频风力发电    张勇;曲华龙;

自动高效太阳能最大功率跟踪系统的研究    吴文昭;吴志刚;王韬;

基于扰动观察和二次插值的光伏发电最大功率跟踪控制    邱培春;葛宝明;毕大强;

改进的光伏发电最大功率间歇式扰动跟踪算法研究    马永红;鲁宝春;陈明丰;

世界上最大功率的5倍频感应炉    花恺

風力發電系統最大功率追蹤方法之研究    楊宏澤;彭百君;王建斌;黄意明;

光伏发电最大功率跟踪新型调节器的研发    韩湘荣;

光伏发电最大功率跟踪控制方法的研究    李星辰;王琳;

风光柴互补发电系统最大功率控制策略研究    冯乾;赵沛坤;梁俊霞;朱安西;施辉伟;朱炯;涂洁磊;

光伏发电最大功率跟踪控制方法的研究    李星辰;王琳;

光伏发电站的最大功率跟踪控制仿真    毕春燕;巨国娇;杨平;

变速恒频风力发电机组的最大功率捕获的控制策略研究    杜志伟;赵峰;杜晓亚;

SMVSC-PI在光伏最大功率跟踪系统的应用    胡义华;陈昊;沈春燕;张亚兰;

一种基于dp/dv=0的最大功率跟踪控制策略    荣延泽;刘士荣;毛军科;李松峰;

并网江南体育在线直播观看 发电系统最大功率跟踪技术研究    傅家祥;

中船三井研制成功我国最大功率船用低速机    记者 胡毓

国内首制最大功率低速机在中船三井交验    记者 张媖

国内最大功率风力发电机组在渝研制成功    关媛媛

排气量、压缩比、最大功率和最大扭矩    李正阳

中船三井交付国内最大功率低速船机    记者 胡毓 实习记者 李俨儿

LM4766+NE5532 Hi-Fi功放制作    南京 占胜峰

浅谈专业音箱的标称功率    四川 胡山

音响发烧记    江苏 解洪举

世界最大功率LED光源“亮”江城    记者　韩晓玲　通讯员　贺妮娅

太矿研制成功世界最大功率采煤机    白跃新　冯嘉铭

小功率光伏发电及最大功率跟踪控制的研究    梁宏晖

光伏最大功率跟踪系统的研究    黄宏生

光伏发电的最大功率跟踪研究    曹倩茹

基于阴影效应的光伏系统最大功率跟踪技术研究    李靖

独立光伏系统全方位追光与最大功率跟踪结合的研究    马兰

基于神经网络和支持向量机的光伏最大功率跟踪研究    唐彬

左云风电场风机最大功率的跟踪控制方法及应用    张鹏

光伏发电最大功率跟踪控制系统研究    刘立刚

独立光伏发电系统最大功率跟踪以及波形校正方法的研究    冀虹

多支路并网型光伏发电最大功率跟踪器的研究    陈兴峰