太阳能电池最大输出功率跟踪方法的研究

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1、石家庄铁道大学毕业设计太阳电池最大输出功率跟踪方法研究SolarCellsMaximumOutputPowerTrackingMethodResearch2011届电气工程系专业电气工程及其自动化学号学生姓名指导老师完成日期2011年05月25日毕业设计成绩单学生姓名学号班级专业电气工程及其自动化毕业设计题目太阳电池最大输出功率跟踪方法研究指导教师姓名指导教师职称讲师评定成绩指导教师王振玉得分评阅人得分答辩小组组长得分成绩：系主任签字：年月日毕业设计任务书题　目太阳电池最大输出功率跟踪方法研究学生姓名学号班级专业电气工程及其自动化承担指导任务单位电气工程系导师姓名导师职称讲师一

2、、主要内容研究太阳电池最大输出功率跟踪方法和特点，综述应用的太阳电池最大输出功率跟踪的方法。二、基本要求分析太阳电池光伏等效电路，根据其等效电路写出关于太阳电池最大输出功率跟踪的文献。三、主要技术指标（或研究方法）查阅相关资料，进行理论研究，写出关于国内外太阳电池最大输出功率跟踪研究的文献。四、应收集的资料及参考文献1.太阳能光伏发电应用技术2.太阳能电池—从原理到新概念五、进度计划第1-2周：课题调研、收集、学习参考资料，查阅外文资料，作开题报告第3-5周：制定毕业设计方案。第6-13周：查阅书籍，参考太阳能最大输出功率跟踪方法。第14-15周：整理并撰写毕业设计论文，提交论

3、文给指导老师。第16周：答辩教研室主任签字时　间2010年12月16日毕业设计开题报告题目太阳电池最大输出功率跟踪方法研究学生姓名学号班级专业电气工程及其自动化一、研究背景：随着传统能源的日益枯竭，光伏已经成为一种十分具有潜力的新能源。光伏发电具有无污染、无噪音、取之不尽、用之不竭等优点，越来越受到关注，在未来的供电系统中将占有重要的地位，光伏电池是作为光伏发电系统中功率输出的源头，但它的物理特性受外界环境影响比较大，如温度和光照强度的变化都可以导致输出特性发生较大的变化，这些特性直接影响了光伏电池的最大功率的输出，所以充分利用光伏电池转换的能量是研究的必然要求。二、国内外研究

4、现状：对于最大功率点的问题，国内外曾经提出过多种的跟踪方法，如定电压跟踪法、增量点导法、扰动观察法、功率回授法等，这些算法的计算量很大、实现较困难，研究的结果都不很理想，所以研究太阳电池最大输出功率的跟踪具有很大的意义。三、研究方案：人们最早对MPPT技术的研究是将多个太阳能电池按不同的并联和串联的排列方式组合起来，在特定的外界环境和负载的情况下，通过改变太阳能电池的排列方式，可以达到较大功率(接近最大功率点)的输出。随后出现两种基本的MPTP研究方法:扰动观察法和电导增量法，其中，扰动观察法的结构简单、被测参数少，而电导增量法在外界环境发生迅速变化时，其动态性能和跟踪特性方面

5、比扰动观察法好。但是这两种方法都存在着一个共同的缺点，即步长固定，如果步长过小，就会导致光伏阵列长时间地滞留在低功率输出区；如果步长过大，就会导致系统振荡加剧。针对这一缺点提出了变步长寻优法：当距离最大功率点较远时，步长取大，寻优速度加快;当距离最大功率点较近时，步长取小，慢慢接近最大功率点;当非常接近最大功率点时，系统稳定在该点工作。随着数字处理器的产生，MPTP控制变得更方便、快捷，但是在数字式实现电导增量法MPTP控制的情况下，决定最大功率工作点时总存在着误差。扰动观察法是目前实现MPPT常用的方法，它通过不断扰动太阳能光伏系统的工作点来寻找最大功率点的方向。其原理是先扰

6、动输出电压值，然后测其功率变化，与扰动之前的功率值相比，如果功率值增加，则表示扰动方向正确，继续朝同一方向扰动;如果扰动后功率值小于扰动前的值，则往相反的方向扰动。四、预期结果：根据自己能力要求和参考的文献资料，期望能够综述出太阳能最大输出功率的研究方法的优缺点。指导教师签字时间年月日摘　要太阳能光伏电池是一种新的绿色能源，很多人都在探索并努力的最大利用太阳能，由于光伏发电系统中光伏电池的输出特性具有唯一的最大功率点，需要对光伏电池的最大功率点进行跟踪(MPPT)。通过分析太阳能光伏电池的原理和数学模型，说明温度和日照对太阳能光伏电池最大输出功率的影响，为研究太阳能电池最大功率

7、跟踪打出基础，现在人们已经提出了一些太阳电池的最大功率点跟踪方法，介绍目前我国太阳能光伏发电技术的应用，并根据不同场合的需要，对太阳能光伏发电系统进行了分类。本文通过查阅文献资料，综述了几种常见的最大功率点跟踪方法中存在的一些优点和缺点，并对最常用的扰动观察法在理论上做出了一些改进，望其能更好的达到最大输出功率跟踪的要求。关键词：太阳能　最大功率　跟踪　光伏AbstractSolarphotovoltaiccellisanewkindofgreenenergy,manypeopleareex