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《长安大学》 2012年
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太阳能光伏发电系统能效控制研究

赵乐  
【摘要】:太阳能光伏发电的技术和产业不仅是现在世界能源的重要供应,同时也具有很大的开发潜力,能够作为未来的主要能源来源。本文以太阳能发电系统作为研究的对象,以最大限度地利用太阳能发电的能源效率为主要目标,进行光伏发电系统的综合控制研究,其中包括最大功率跟踪控制和升压变换电路等理论与仿真研究。 太阳能光伏阵列的输出特性是光伏发电系统研究中的最基本的问题。本文在光伏阵列的输出特性方程基础上,运用Matlab/Simulink搭建了太阳能光伏阵列仿真模型,克服传统光伏阵列模型中过程复杂的缺点,更好的为实现指导理论研究、系统仿真和系统设计提供了基础保证。 最大功率点跟踪(MPPT)方法为光伏发电系统中进一步提高系统能效的重要手段。本文在模拟太阳能光伏阵列输出特性和建立仿真模型的基础上,研究最大功率点跟踪的原理和方法,并针对常见MPPT方法比较分析。建立了以Boost电路作为核心实现的独立光伏发电系统MPPT仿真模型,利用该模型中不需要精确的内部电路特性以及相关参数,可实时模拟光伏阵列及其MPPT特性的实现。在此基础上,针对原有固定步长干扰观察法所存在的问题,提出了一种改进的模糊自适应变步长干扰观察MPPT的研究方法,并对此算法利用Matlab/Simulink进行模拟仿真。仿真结果表明:这种改进的模糊自适应干扰观察MPPT的方法能够稳定、高效地跟踪太阳能光伏阵列最大功率点;同时,在环境温度、日照强度等系统参数扰动的情况下,能够快速寻找新的工作点,并保持系统稳定,表现出很好的动态特性。在实际太阳能光伏发电系统的设计中,具有重要的理论意义和实用价值。
【学位授予单位】:长安大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TM615

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