光伏发电系统中最大功率点跟踪控制方法的研究

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太阳能是干净、无污染且随处可见的能源,而且取之不尽、用之不竭。在能源的日益枯竭与环境污染的日益突出的今日,选择太阳能作为替代能源是解决能源危机的有效途径之一,太阳能光伏发电是充分利用太阳能的一种有效方式。光伏发电系统最大功率点跟踪(MPPT)方法就是使太阳能光伏系统工作在最大功率点上或在最大功率点附近,以提高光伏发电系统的输出效率。   本论文以太阳能光伏发电系统为研究对象,以输出光伏阵列的最大功率为目标,基于比较常用的最大功率点跟踪(MPPT)算法,对太阳能光伏发电系统最大功率点跟踪控制进行了理论和仿真研究。首先,介绍了论文的相关研究背景、发展现状以及主要内容。其次,介绍了太阳能光伏发电系统的组成部分以及分类,分析了太阳能电池的工作原理以及基本特性。再次,介绍了太阳能光伏发电MPPT的基本原理以及常用的几种跟踪方法(固定电压法、增量电导法、扰动观察法、模糊控制法等),分析比较了它们的原理、优缺点及其主要应用场合。紧接着,介绍了三种常用的DC/DC变换器(Boost、Buck、Buck-Boost)的工作原理,通过比较选用Boost型DC/DC变换器实现转换,并对其参数的进行设计。   最后,分析了最大功率点跟踪的改进扰动观察法、模糊控制方法和自适应神经模糊控制方法。选用Boost型DC/DC变换器实现电压的转换并使用Matlab/Simulink仿真。对比这三种算法得知自适应神经模糊控制方法具有更好的动态和稳态性能,在光照强度、环境温度等系统参数扰动的情况下,也能快速寻找新的工作点。  
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