独立光伏发电系统及其MPPT的研究硕士学位论文

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1、南京航空航天大学硕士学位论文独立光伏发电系统及其MPPT的研究姓名：王厦楠申请学位级别：硕士专业：交通信息工程及控制指导教师：周洁敏20080201南京航空航天大学硕士学位论文摘要光伏发电技术和产业不仅是当今能源的一个重要补充，更具备成为未来主要能源来源的潜力。本论文以太阳能发电系统为研究对象，以最大限度利用太阳能为主要目标，开展了太阳能独立光伏发电系统最大功率点跟踪控制的理论和仿真研究。光伏阵列输出特性是光伏发电系统研究中的最基本问题。本文在光伏阵列输出特性方程的基础上，运用Matlab/Simulink建立基于M函数的光伏阵列仿真模型，克服了单纯用Simulink元件库建立光伏阵列模型

2、过程复杂的缺点，为实现系统仿真、指导理论研究和系统设计提供了基础保证。最大功率点跟踪(MPPT)方法是光伏发电系统中提高系统效率的重要手段。本文在介绍光伏阵列输出特性及其仿真模型的基础上提出了最大功率点跟踪的方法和原理并介绍常见MPPT方法。建立了以Boost电路为核心实现独立光伏发电系统MPPT的仿真模型，利用该模型不需要精确的内部电路特性和相关参数，就可以实时模拟光伏阵列及其MPPT的实现。在此基础上，针对固定步长干扰观察法存在的问题，提出了一种改进的自适应变步长干扰观察MPPT方法。并对此算法运用Matlab/Simulink进行仿真。仿真结果表明：这种改进的变步长干扰观察MPPT方

3、法能够稳定、高效地跟踪光伏阵列最大功率点；同时，在日照强度、环境温度等系统参数扰动的情况下，能快速寻找新的工作点，保持系统稳定，表现出很好的动态特性。在光伏发电系统的设计中，具有重要的理论意义和实用价值。关键词：太阳能，光伏阵列，MPPT，MATLAB仿真,Boosti独立光伏发电系统及其MPPT的研究AbstractWiththedevelopmentofphotovoltaic(PV)technologies,applicationsofphotovoltaichavegrownrapidly,indicatingthatthephotovoltaicareattractivetopr

4、oduceenvironmentallybenignelectricityfordiversifiedpurposes.Inordertomaximizetheuseofsolarenergy,thisthesisfocusesonthePVpowergenerationsystems,whichincludesmodelingofPVsystems,maximumpowerpointtracking(MPPT)methodsforPVarrays.ThemodelingofPVarraysisthebaseofresearchonPVsystems.Thisthesispresentss

5、imulationmodelofPVarraysbasedontheoutputcharacteristicsformulas.Itcanbedirectlyappliedincircuitsimulationandsystemanalysis.MaximumPowerPointTracking(MPPT)methodisanimportantmeanstoimprovethesystemefficiencyofPVpowergenerationsystem.MPPTtheoryandvariousMPPTalgorithmsareintroducedintheliterature.Fur

6、thermore,thisarticleanalyzestheprincipleofboostcircuitandimpedancetransformationcharacteristicinstand-alonePVsystemwithMPPTtechnologyapplications.ThesimulationstudyofboostcircuitappliedintheMPPTiscompletedbasedonSimulinksimulationmodel.Basedonthoseresearches,thisthesisproposesanovelimplementationo

7、fanadaptivedutycycleP&OalgorithmthatcanreducethemaindrawbackscommonlyrelatedtothetraditionalP&Omethod,atthesametime,thesimulationresultsverifythatthenovelMPPTalgorithmcantrackPVarray‘sMPPefficient,evenunderthecir