首页 > 学术论文

光伏发电系统的效率最优化研究

来源:论文学术网
时间:2024-08-19 04:26:11
热度:

光伏发电系统的效率最优化研究【摘要】:在能源枯竭与环境污染问题日益严重的当今世界,光伏发电成为可再生能源领域中最清洁、最现实、最有大规模开发利用前景的发电方式之一。然而,光伏电池的

【摘要】: 在能源枯竭与环境污染问题日益严重的当今世界,光伏发电成为可再生能源领域中最清洁、最现实、最有大规模开发利用前景的发电方式之一。然而,光伏电池的输出特性具有强烈的非线性,且受外界环境因素影响大,所以如何有效的利用太阳能,提高太阳能利用效率,成为太阳能利用中一个迫切需要解决的问题。本论文以光伏发电系统为研究对象,以最大限度利用太阳能为主要目标,展开了光伏发电系统效率最优化的理论和实验研究。具体说来,本文的主要研究内容可归纳如下: 一、概述了光伏发电系统的组成,根据不同场合的需要,对光伏发电系统进行了分类,并介绍了目前我国光伏发电技术的应用。在此基础上,详细分析了光伏电池板的工作原理,采用MATLAB对同一光照强度下的光伏电池模型进行仿真,并将具有强寻优能力的仿真软件1st0pt率先用在光伏电池模型的仿真上,得出光照强度不断变化条件下的电流—电压,功率—电压的二维曲线,并且得出电流—电压—光照和功率—电压—光照的三维曲线。仿真曲线很直观地表示出电池的输出电流和电压的对应关系,同时也表明:光伏电池既非恒压源,也非恒流源,它不可能为负载提供任意大的功率;光伏电池特性具有强烈的非线性,并且其输出功率受到日照等周围环境因素的影响。 二、在实验室现有的110W。光伏电池的基础上,分别对光照不变和光照变化条件下的光伏电池进行实验测试,并将实验数据拟合成曲线,从而得到110W。光伏电池的实际输出特性曲线,实际输出曲线不仅很好地表明了光伏电池输出特性强烈的非线性,而且对以后的仿真研究有很大的实际价值,为实验验证打下了基础。 三、分析比较了几种传统光伏发电系统效率优化方法的优缺点。定电压跟踪法实现比较简单、稳定,然而其控制精度差,必须人工干预才能良好运行;电导增量法可以使输出端电压比较平稳,然而整个系统比较复杂,费用较高;功率回授法实现比较方便,但是稳定性及可靠性不理想,实际使用中不常用;扰动观察法控制简单,容易实现,但可能会发生振荡和误判现象。在实验室110W_p光伏电池参数的基础上,采用扰动观察法,对光伏发电系统进行仿真研究,仿真结果表明采用扰动观察法会导致在最大功率点附近产生功率损失。 四、提出了一种基于遗传算法的光伏发电系统的效率优化算法,尝试将遗传算法用在光伏发电系统优化问题中。遗传算法将问题的求解表示成“染色体”,将其置于问题的“环境”中,根据适者生存的原则,从中选择出适应环境的“染色体”进行复制,即再生,通过交叉、变异两种基因操作产生出新一代更适合环境的“染色体”群,这样一代代不断改进,最后收敛到一个最适合环境的个体上,求得问题的最佳解。由于最好的染色体不一定出现在最后一代,开始时保留最好的染色体,如果在新的种群又发现更好的染色体,则用它代替原来的染色体,进化完成后,这个染色体便可看作是最优化的结果。光伏发电系统效率的优化问题实际上是如何使输出功率最大的问题,这里的输出功率便可看作是“染色体”。通过复制、交叉、变异等,最终得到的“染色体”即为最优的输出功率。将遗传算法应用在光伏发电系统中,能够提高太阳能的利用效率。最后,将仿真结果与在110W_P电池的基础上得出的实验结果进行比较,验证该方法的可行性。 【关键词】:光伏发电 最优化 MATLAB仿真 遗传算法
【学位授予单位】:青岛大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TM615
【目录】:
  • 摘要2-4
  • Abstract4-8
  • 第一章 绪论8-20
  • 1.1 课题的研究背景8-9
  • 1.2 课题的提出及研究现状9-12
  • 1.3 光伏发电系统的组成和分类12-15
  • 1.4 光伏发电系统的应用15-17
  • 1.5 本文的主要研究内容17-20
  • 第二章 光伏电池仿真与实验测试20-32
  • 2.1 光伏电池的原理20-21
  • 2.2 光伏电池的分类21-22
  • 2.3 光伏电池的输出特性22-23
  • 2.4 光伏电池模型仿真23-28
  • 2.4.1 光伏电池模型23-24
  • 2.4.2 光伏电池的仿真结果24-28
  • 2.5 光伏电池输出特性实验测试28-31
  • 2.5.1 光伏阵列的I-V特性现场测试28-29
  • 2.5.2 实验结果29-31
  • 2.6 本章小结31-32
  • 第三章 最大功率点跟踪对比研究32-42
  • 3.1 最大功率点跟踪的原理32
  • 3.2 几种最大功率点跟踪方法的比较32-38
  • 3.2.1 定电压跟踪法(Constant Voltage Tracking,CVT)32-34
  • 3.2.2 电导增量法(Incremental Conductance Algorithm,ICA)34-35
  • 3.2.3 功率回授法(Power Feedback Method)35-36
  • 3.2.4 扰动观察法(Perturb-and-observe,PAO)36-38
  • 3.3 基于110W_p光伏发电系统的扰动观察法的实现38-40
  • 3.4 本章小结40-42
  • 第四章 基于遗传算法的光伏发电系统效率的优化42-54
  • 4.1 遗传算法简介42-48
  • 4.1.1 遗传算法的产生和基本思想42-45
  • 4.1.2 遗传算法原理及其优点45-46
  • 4.1.3 遗传算法的基本原则和步骤46-48
  • 4.2 采用遗传算法的光伏发电系统效率优化48-52
  • 4.2.1 遗传算法的提出48-49
  • 4.2.2 仿真结果49-51
  • 4.2.3 实验结果51-52
  • 4.3 本章小结52-54
  • 第五章 全文总结及展望54-56
  • 参考文献56-60
  • 攻读学位期间的研究成果60-62
  • 致谢62-64


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最大功率自动追踪系统    蔺金元;马虎林;李居强;

太阳能技术在固态发酵法白酒连续蒸馏装置中的应用研究    黄亚东;

基于太阳能驱动技术的固态发酵法白酒生产连续蒸馏装置    王亚;

基于交流母线的光伏逆变器研究    李富国

含多种分布式电源的配电网三相潮流计算    刘霄

光伏水泵系统设计与试验研究    贾自强

江南体育在线直播观看 微型逆变器的研究与实现    杨春来

光伏并网逆变器的孤岛检测研究    葸代其

我国和世界光伏发电技术、产业、市场发展情况比较    时璟丽;

光伏电源最大功率点跟踪控制方法研究    雷元超,陈春根,沈骏,黄跃杰,陈国呈

基于Boost电路的光伏电池最大功率点跟踪系统    赵宏,潘俊民

家用江南体育在线直播观看 电源系统技术要求    王长贵 ,黄路影

江南体育在线直播观看 发电动力系统的设计研究    施玉川

太阳能供电照明路灯系统性能测试    朱洪香,张建民

江南体育在线直播观看 并网发电系统的研究    赵为

单相光伏并网系统的分析与研究    王飞

中国光伏产业发展战略研究    李晓刚

晶体硅太阳能电池选择性扩散及表面钝化研究    吴瑜之

基于MPPT的光伏电池电力应用系统的研究与设计    朱腾

光伏阵列测试方法的研究及实现    朱小强

基于遗传算法的区域水资源系统多目标优化方法研究    张丽丽

江南体育在线直播观看 发电系统的研究    孔娟

基于改进遗传算法的电力系统无功优化    苏琳

基于改进遗传算法的配电网最优无功补偿研究    言宇

三相光伏并网发电系统的建模与仿真    陶晓峰;谢君;

基于TMS320F2812的软件锁相技术    李旭;王鸣;

光伏发电在农业照明中的应用    夏小会;李正明;

100kW风光互补电站设计    杨帮宇;

管式胶体储能电池在离网式发电系统中的运用    屠文军;

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;

江南体育在线直播观看 模块电气特性的数学建模与仿真    戴训江;晁勤;

太阳电池的负载匹配理论与负载变换技术    王康模;陈长缨;于志刚;刘兴华;刘小冲;赵俊;

基于PSIM的光伏模块建模与电气特性仿真    刘俊杰;张新燕;

硅系太阳电池表面钝化技术比较    王涛;王正志;

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;

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;

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;

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;

基于线电流解耦算法的三相光伏并网系统    谭甲凡;

产业技术路线图与江南体育在线直播观看 产业发展研究——以保定为例    王仰东;邵一兵;许栋明;王秀香;赵传超;雷浩;连昱琼;

光伏发电最大功率跟踪控制方法的研究    李星辰;王琳;

江南体育在线直播观看 发电风险评价    李伟;李世超;王丹;

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

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

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

太阳能电动车关键技术研究    李春芳

基于酞菁铜的太阳能电池的研究    刘一婷

光伏发电系统及其控制技术研究    曹太强

分布式发电微网系统暂态仿真方法研究    李鹏

光伏发电高效利用的关键技术研究    肖华锋

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

小型风机并网逆变器研究    马记

太阳能LED照明系统控制器的设计    杜守增

光伏发电系统自适应控制研究    李亭

海洋潮流能发电系统的并网型逆变器设计研究    刘强

基于桥检车的驻车充电站系统的设计实现    杨光

基于智能充电芯片的光伏发电系统研究    陆璐

用于城市公交车的能量再利用智能控制系统的研制    谢玉录

基于68HC908MR16单片机的光伏水泵控制器的设计    公平;孙佩石;苏建徽;

可再生能源发展对我国能源结构的影响    魏凤;张晓黎;辛礼;周黎;王进雄;

小功率光伏并网逆变器控制系统的设计    李进国,金新民

逆变器电路结构及其演化    林立铮;陈亦文;陈道炼;

光伏发电系统中影响蓄电池寿命因素分析    王菊芬,李宣富,杨海平,易良廷

计及分布式发电的配电网快速潮流算法    相里碧玉;蔡金锭;孙轶群;

光伏并网逆变器的孤岛检测技术    刘方锐;康勇;张宇;

基于DSP TMS320F2812三相高频开关电源的设计    熊军华;王亭岭;陈建明;孙标;

电流型光伏并网逆变器的关键技术研究    郭鹏;江智军;胡炜;

无功补偿技术在光伏并网发电系统孤岛检测中的应用    禹华军,潘俊民

中国光伏发电的发展及前景    罗雪莲;

    本报记者 冯健

    国网能源研究院 王乾坤 方彤

    记者 胡兆珀

光伏并网功率调节系统及其控制的研究    汪海宁

中国光伏产业发展战略研究    李晓刚

独立光伏发电系统协调控制技术研究    刘旭圆

独立光伏空调系统的研究    吕光昭

太阳能发电系统研究    林珊

单级式并网型光伏发电系统用逆变器的研究    焦在强

基于模糊自整定PI双闭环控制的太阳能逆变电源的研制    李波

全自动太阳能扬水系统的开发    郭恒

光伏发电用DC/DC变换器的研究    汪令祥

分布式发电系统孤岛效应的研究    姚丹

分布式发电孤岛检测判据研究    孙亚男

基于DSP的绿色能源并网逆变系统的设计    张菡

国内外光伏发电的新进展    昌金铭;

EMI滤波器和开关电源防护设计    区健昌

CMOS锁相环PLL的设计研究    李桂华,孙仲林,吉利久

单相PWM整流器主电路参数选择探讨    唐丽丽,郑琼林

加快我国可再生能源发展的法律保障——《中华人民共和国可再生能源法》简介    王凤春

人类理想的新能源——太阳能发电    陈幼松

电动车组PWM整流器—逆变器系统的防脉动控制    仲田清,易厚梅

实物期权、二项式定价模型与融资结构——不确定性环境下初创企业融资决策探讨    李焰,刘丹

论产业生命周期理论    张会恒

DSP与PC机串口的高速数据通信的实现    蔡琳洁,陶然,王卫江

废水最小化的过程集成方法研究    李英

光伏水泵系统及其控制的研究    苏建徽

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

光伏并网控制方法和系统的研究    汪进进

遗传算法在给水管网优化设计中的应用    杜锐

基于MATLAB的小清河非感潮(济南)段水质数学模型与水污染控制规划    马向阳

晶体硅太阳能电池选择性扩散及表面钝化研究    吴瑜之

具有组合功能的智能化通用正弦逆变电源的研制    刘慧文

城市污水再生回用费用模型与成本分析    刘小英

逆变电源控制方案的研究与实现    李志江

新型同步发电机PWM励磁调节器的研究    郭宝玥

中水系统纳入城市给排水系统综合规划的优化研究    赵玲萍

SPWM逆变器带极点配置的重复控制研究    田斌

基于DSP的20kW单相并网光伏逆变器    陈兴峰,曹志峰,焦在强,许洪华

“八面玲珑展威风”——介绍一种新的“采用数倍聚光的光伏发电系统”    王亦楠;

逆变器——优化光伏发电的装置    刘向阳;

江南体育在线直播观看 发电产业现状及发展    吕贝;邱河梅;张宇;

江南体育在线直播观看 发电系统在绿色生态小区的应用    廖伟聪;

BIPV光伏发电系统虚拟展示装置的研究    杜宝江;

光伏发电系统高增益DC/DC变换器的研究    谢涛;谢运祥;胡炎申;冀玉丕;

基于变步长电导增量法的光伏最大功率跟踪控制    赖东升;

PVI系列正弦波高效率逆变器    龚金水,陆虎瑜,江云,寇青,兰振声,郭晓元,张冰

小功率光伏并网逆变系统的研制    王环 ,金新民

户用独立式光伏发电系统研究    李春华;刘维亭;姜文刚;

混合储能方案平衡独立光伏发电系统功率变化    侯世英;房勇;孙韬;宋星;

光伏发电系统的计算机辅助设计    王景义;

聚光型光伏发电系统(CPV)的发展前景分析    黄维学;徐璞;

光伏发电系统中MPPT算法的研究与分析    徐亮;翟庆志;王宁;

独立光伏发电系统储能新方法    孟昭渊;

光伏发电系统中的直流变换器综述    辛煜;王智灵;何淼;陈宗海;

基于超级电容器储能系统的独立光伏发电系统的设计与研究    王培波;

阶梯电压级联式逆变器的原理与实现    孙凯;陆晓楠;黄立培;

单级式光伏发电系统最大功率点跟踪控制策略    赵国强;宋占魁;

江南体育在线直播观看 发电系统在海上的应用    李涛

国内首座太阳能聚光光伏示范电站在我市建成    记者 任君

光伏并网发电离我们还有多远    许圣王健

将太阳能电池板装进玻璃幕墙    黎方益 李之政 曾丁丁

江南体育在线直播观看 发电:何时点亮中国家庭    本报实习记者 范丽敏

太阳能:给奥运“增光添热”    赵永新

光伏产业在灿烂阳光下激情挥舞    本报记者  李文绚  陶俊

在荒漠地区发展光伏发电有作为    王艳明

绿色企业家的光荣与尴尬    王义伟

绿色能源为奥运增光添彩    任启平祝福艳 张一鸣 张丽娅

光伏发电系统效率提高理论方法及关键技术研究    朱艳伟

光伏发电系统运行理论与关键技术研究    徐瑞东

光伏发电系统及其控制技术研究    曹太强

光伏跟踪系统智能控制方法的研究    徐晓冰

光伏并网逆变系统综合控制策略研究及实现    吴理博

光伏发电系统逆变技术研究    吴春华

光伏并网发电系统MPPT及孤岛检测新技术的研究    张超

江南体育在线直播观看 并网发电系统的优化设计与控制策略研究    董密

三相并网光伏发电系统的运行控制策略    刘飞

储能型Quasi-Z源级联多电平光伏逆变器研究    孙东森

蚁群并联光伏发电系统研究    姚利明

安多100kWp独立运行光伏发电系统暂态稳定性分析    杨毅男

独立光伏发电系统蓄电池充放电控制策略    陈海

独立光伏发电系统MPPT的模糊PID控制研究    连瑞娜

光伏发电系统的蒙特卡罗序贯仿真和可靠性分析    陈闽江

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

光伏并网发电系统建模及对配电网电压、网损的影响    谢丽美

单级式并网型光伏发电系统用逆变器的研究    焦在强

基于Z源逆变器的光伏发电系统研究    王君惠

基于双频变换器的单相光伏发电系统研究    方堃

Baidu
map