光伏MPPT控制系统研究

【摘要】：光伏发电是有效利用太阳能资源的途径之一,近年来受到了世界各国的高度重视并得到了快速的发展。目前,光伏发电面临的主要问题之一就是转换效率低。解决这一问题的途径之一就是在光伏发电过程中进行最大功率点跟踪。 目前,国内外许多文献资料已提出了各种各样的光伏最大功率点跟踪算法,在提高光伏发电效率方面取得了显著的成效。其中,扰动观测法由于其控制思路简单、算法不复杂、对硬件要求低等优点而得到了广泛的应用。但是,扰动观测法存在扰动步长很难选择的问题,导致其较难兼顾提高动态响应速度和稳态跟踪精度。针对这一问题,本文提出了一种基于自适应神经模糊推理的变步长MPPT算法。 本文的主要工作和成果如下: 1.在分析光伏电池输出特性和扰动观测法等最大功率点跟踪算法的基本原理基础上,提出了一种基于自适应神经模糊推理的变步长MPPT算法。该算法采用一个变步长因子k与前次扰动的功率差和电压差的比值求积的结果作为下一次扰动的步长,这里的变步长因子k随光伏短路电流Isc的变化而变化,k和Isc之间的关系通过MATLAB的自适应神经模糊推理系统训练得到。 2.在MATLAB中建立光伏电池的仿真模型和光伏最大功率点跟踪模型并进行具体仿真分析。通过仿真分析验证了基于自适应神经模糊推理的变步长MPPT算法的可行性与有效性。 3.进行了光伏MPPT控制系统的设计。分别完成功率电路模块和控制电路模块中的各类硬件电路的设计。同时,根据系统功能的要求完成了光伏MPPT控制系统的软件设计。 4.建立光伏最大功率点跟踪实验平台并进行具体实验分析。通过实验分析验证了光伏MPPT控制系统能够精确、稳定地工作和基于自适应神经模糊推理的变步长MPPT算法能够有效地进行光伏最大功率点跟踪。 5.最后,对全文进行总结,并对今后进一步的研究提出一些展望。 【关键词】：光伏 最大功率点跟踪 自适应神经模糊推理 扰动观测法 Boost电路 DSP2812
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TM615;TP273
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 绪论11-19
• 1.1 研究背景和意义11
• 1.2 最大功率点跟踪的研究现状11-17
• 1.2.1 固定电压法（CVT）12-13
• 1.2.2 扰动观测法（P&O）13-15
• 1.2.3 电导增量法（INC）15-17
• 1.2.4 其他最大功率点跟踪算法17
• 1.3 研究目标和研究内容17-19
• 1.3.1 研究目标17
• 1.3.2 研究内容17-19
• 第2章 光伏电池的特性19-29
• 2.1 光伏电池的发展历程和发电原理19-21
• 2.1.1 光伏电池的发展历程19
• 2.1.2 光伏电池的发电原理19-21
• 2.2 光伏电池的种类21-22
• 2.3 光伏电池的基本特性22-27
• 2.3.1 光伏电池的等效模型22-24
• 2.3.2 光伏电池的特性参数24-25
• 2.3.3 光伏电池的输出特性25-27
• 2.4 本章小结27-29
• 第3章 基于自适应神经模糊推理的变步长MPPT 算法29-47
• 3.1 光伏电池仿真模型的建立29-32
• 3.2 基于自适应神经模糊推理的变步长MPPT 算法32-41
• 3.2.1 变步长最大功率点跟踪的基本原理33-34
• 3.2.2 自适应神经模糊推理训练K-ISC 的关系34-41
• 3.3 基于自适应神经模糊推理的变步长MPPT 仿真及分析41-46
• 3.3.1 基于自适应神经模糊推理的变步长MPPT 与传统固定步长MPPT 的仿真比较43-44
• 3.3.2 基于自适应神经模糊推理的变步长MPPT 与传统变步长MPPT 的仿真比较44-45
• 3.3.3 基于自适应神经模糊推理的变步长MPPT 跟踪复杂环境的仿真分析45-46
• 3.4 本章小结46-47
• 第4章 最大功率点跟踪控制系统的硬件设计47-65
• 4.1 系统总体设计47-49
• 4.2 功率电路模块设计49-54
• 4.2.1 直流斩波电路49-50
• 4.2.2 BOOST 电路的工作原理50-51
• 4.2.3 BOOST 电路的参数设计51-54
• 4.3 控制电路模块设计54-62
• 4.3.1 DSP2812 工作电路设计54-56
• 4.3.2 电压电流测量电路设计56-57
• 4.3.3 信号采样电路设计57-59
• 4.3.4 信号滤波电路设计59-60
• 4.3.5 MOS 管驱动电路设计60-61
• 4.3.6 系统供电电源设计61-62
• 4.4 本章小结62-65
• 第5章 最大功率点跟踪控制系统的软件设计与实验结果65-81
• 5.1 系统软件程序的构成与功能65-66
• 5.2 DSP 下位机程序设计66-70
• 5.2.1 下位机主程序设计66-68
• 5.2.2 PWM 波程序设计68
• 5.2.3 A/D 采样程序设计68-70
• 5.2.4 软件滤波程序设计70
• 5.3 PC 上位机程序设计70-75
• 5.3.1 上位机人机交互界面的结构70-71
• 5.3.2 上位机程序的各功能菜单71-72
• 5.3.3 历史数据查询对话框72-73
• 5.3.4 控制面板对话框73-75
• 5.4 光伏最大功率点跟踪实验75-79
• 5.4.1 实验内容与目的75-76
• 5.4.2 光伏MPPT 控制系统的工作性能76-78
• 5.4.3 基于自适应神经模糊推理的变步长MPPT 的跟踪性能78-79
• 5.5 本章小结79-81
• 第6章 总结与展望81-83
• 6.1 总结81
• 6.2 展望81-83
• 参考文献83-87
• 致谢87-89
• 攻读学位期间参加的科研项目和成果89

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

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;

一种基于ON/OFF控制的太阳能电池MPPT控制器    张春龙;廖志凌;刘国海;

基于STC12C5408AD光伏并网发电系统设计    朱士虎;王立巍;

非对称模糊PID控制在光伏发电MPPT中的应用    张超,何湘宁

太阳能电池的种类    李万河;

基于最优梯度法MPPT的三相光伏并网逆变器    官二勇;宋平岗;叶满园;

几种光伏系统MPPT方法的分析比较及改进    徐鹏威;刘飞;刘邦银;段善旭;

基于MATLAB的光伏电池通用数学模型    王长江;

一种扰动观察法在光伏发电MPPT中的应用    刘莉;张彦敏;

MPPT的三点比较法与登山法比较分析    龙腾飞;丁宣浩;蔡如华;

光伏并网发电系统MPPT及孤岛检测新技术的研究    张超

光伏并网电压型逆变器电压控制策略及MPPT研究    蒋永和

基于ARM的光伏发电系统研究    岳艳伟

空间飞行器太阳能峰值功率跟踪控制系统（MPPT）研究    杨华

风光互补发电能量转换系统研究    郭成达

太阳能最大功率点跟踪控制系统的研究与实现    时剑

独立运行光伏发电系统的研究    赵颖

基于粒子群算法的局部遮阴光伏发电系统MPPT控制的研究    周航

三相光伏并网发电系统的建模与仿真    陶晓峰;谢君;

基于电流单参量控制的MPPT系统的设计    洪岳;陈长缨;王康模;邓韡;傅倩;

基于MATLAB的光伏模块输出特性及MPPT的建模与仿真    王雨;胡仁杰;

光伏模拟器的设计及仿真验证    杨文燮;胡仁杰;卢志伟;

最大功率跟踪的光伏并网逆变器研究    杨海柱,金新民

光伏系统的定额输出功率控制研究    丁文俊;宋平岗;

基于变步长电导增量的光伏阵列MPPT控制策略的优化    刘敏安;王佳佳;陈湘;刘长清;

具有光伏水泵控制功能通用变频器的研制    焦道海;苏建徽;孙燕霞;

光伏发电系统的MPPT方法研究    莫小红;程玉华;雷凯;

建筑集成光伏系统的常见结构及其设计要素    王昊;

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;

基于dsPIC的光伏并网发电系统研究    叶刚;

自适应神经模糊推理系统在船舶舵阻横摇中的应用    田园;马孜;

基于Matlab的闭环控制开关电源研究    邢端;黄汉卿;丁喆;

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;

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;

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;

光伏发电系统中MPPT算法的研究与分析    徐亮;翟庆志;王宁;

屋顶并网光伏发电系统的研究与应用    王春明;王金全;刘文良;张红贤;

基于Z拓扑的光伏并网逆变器研究    程如岐

光伏发电关键技术及电动汽车充电站可靠性研究    于蓉蓉

微电源并网同步检测与定功率输出控制技术研究    龚宇雷

深部巷道围岩变形损伤机理及破裂演化规律研究    许国安

分布式风光互补系统控制与最大功率跟踪策略研究    刘立群

氧化锌/二氧化钛纳米材料的水热法制备、表征及在光电器件中的应用    王明军

基于Z源网络的光伏并网逆变系统的研究    刘鸿鹏

小型光伏系统及其关键问题研究    胡义华

基于IGCT的逆变技术若干应用问题研究    何人望

分布式能源系统中能源与环境耦合特性及优化集成模型研究    林世平

弧形直线电机伸缩门及其控制研究    张志华

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

光伏发电系统自适应控制研究    李亭

基于DSP的单级式光伏并网系统的研究    耿兴华

基于智能充电芯片的光伏发电系统研究    陆璐

基于模糊RBF神经网络的人脸识别系统研究    胡波

三相光伏并网发电系统研究    雷家宁

风光联合发电系统建模与设计    陈丽

光伏发电系统最大功率点跟踪算法研究及实现    黄克亚

我国江南体育在线直播观看 发电产业趋势探讨    赵玉文;

国际可再生能源最新动态    钱伯章;

小功率光伏并网逆变器控制系统的设计    李进国,金新民

最大功率跟踪的光伏并网逆变器研究    杨海柱,金新民

西部省份光伏发电项目启动    

江南体育在线直播观看 系统用VRLA电池技术性能探讨    毛贤仙,项文敏,唐征

太阳能电池技术应用与发展    赵书利;叶烽;朱刚;

薄膜太阳能电池的研究进展    章诗;王小平;王丽军;朱玉传;林石裕;顾应展;田健健;周成琳;

我国江南体育在线直播观看 产业的发展机遇与战略对策    沈辉;舒碧芬;闻立时;

SPWM逆变电源的自动主从并联控制技术    姜桂宾,裴云庆,王峰,杨旭,王兆安

江南体育在线直播观看 并网发电系统的研究    赵为

独立光伏系统中蓄电池管理的研究    欧阳名三

光伏发电系统及其控制的研究    郑诗程

光伏并网功率调节系统及其控制的研究    汪海宁

分布式微网电力系统中多逆变电源的并网控制研究    鞠洪新

风/光互补混合发电系统优化设计    李爽

江南体育在线直播观看 发电并网逆变装置    孙本新

多功能智能化高性能正弦波逆变电源的研究    金成日

独立运行光伏发电系统控制器的研究与设计    王超

光伏并网/独立供电两用逆变电源的研究    吴杰

江南体育在线直播观看 发电系统的研究    孔娟

基于DSP的太阳能独立光伏发电系统的研究与设计    吴忠军

江南体育在线直播观看 路灯系统中MPPT控制器的研究与设计    龚菲

独立式光伏逆变电源的研究    高嵩

三相光伏并网系统的运行控制研究    王博;李安;向铁元;张均;

基于自适应占空比扰动的MPPT算法研究    曹金虎;薛士龙;陈意惠;杨明;陈加敏;

改进干扰观测法在独立光伏系统中的应用    张瑞宁;石新春;

基于双重变换器的变速风力发电机组最大功率点快速追踪系统    夏安俊;沈锦飞;

基于推挽电路的光伏电池最大功率点追踪系统    闵江威;段善旭;徐鹏威;刘飞;

美日汽车起动机性能指标解析    陈天殷;

光伏电池最大功率点的分析与研究    刘建设;申涛;

基于MATLAB的光伏电池通用数学模型    王长江;

基于模糊控制的光伏电池MPPT的设计    张礼胜;李全;

一种扰动观察法在光伏发电MPPT中的应用    刘莉;张彦敏;

光伏发电系统中MPPT算法的研究与分析    徐亮;翟庆志;王宁;

光伏并网逆变系统MPPT算法仿真与研究    刘鑫;石景波;

光伏电池工程用数学模型研究    傅望;郭珂;周林;

一种新型太阳能控制器的介绍    裴小青;徐贞华;曾丁初;

太阳能发电技术综述    洪彬倬;聂一雄;

包含近场热传递的热光伏电池系统的性能分析    翟小锋;赖建军;

基于DSP的模拟光伏并网发电小系统的设计    朱旭芳;蒋金村;

太阳能控制器MPPT技术在通信基站的应用和发展前景    李海滨;陈国;张瑜;彭广香;

石墨烯材料光伏电池的研究    印寿根;陈永胜;

用统计检验确定多晶硅太阳电池分档条件    张忠文;

太阳龟池及其利用方法(十六)    青化 编译

材料公司为夺市场进行技术比拼    金秋

全球首架新能源飞机合作研制    马浩剑

中电投西安100万千瓦光伏电池项目开工    通讯员 程兴东　安娜

无锡尚德明春在日开卖光伏电池    本报记者 陈其珏

国产光伏电池量大价低    记者 胡丹

太阳能：前景一片光明    继宏(编译)

上市公司围攻太阳能电池关键技术    本报记者　 鲁长波 施俊

让太阳能发电价格降到1元/度    刘婷婷 赵关良

江苏无锡尚德光伏电池规模化生产成为国际新标杆    戚善成

小型光伏系统及其关键问题研究    胡义华

户用式光伏并网发电控制策略的研究    任碧莹

基于线性二次型最优控制的光伏并网发电系统的研究    李春玲

无线传感器节点能量管理系统的研究    赵清华

独立光伏系统中蓄电池管理的研究    欧阳名三

光伏发电系统效率提高理论方法及关键技术研究    朱艳伟

太阳能交流模块逆变器及其控制技术的研究    谭光慧

多酸/ZnO光伏电池的构建和性能研究    罗新泽

变速风力发电系统变流与优化控制研究    宋平岗

江南体育在线直播观看 发电系统的控制问题研究    熊远生

光伏离网发电储能控制策略的研究    方梁菲

模糊控制在光伏最大功率追踪预测中的应用与研究    陈亚峰

户用独立光伏发电系统控制电路的设计与研究    马洪莉

一种基于新型MPPT算法的嵌入式江南体育在线直播观看 逆变器    陶宁波

单级式光伏并网发电系统与MPPT的研究与实现    顾雪霏

电动汽车蓄电池混合能源充电技术的研究    孙兴中

光伏MPPT控制系统研究    刘杰

光伏电源控制器的研究    王颖

光伏发电系统中基于MPPT的直流斩波控制    佟轶

基于TMS320F2812 DSP的太阳能独立光伏发电系统设计    孔晓丽