光伏发电效率检测及跟踪系统的实验研究

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1、分类号TM914.4密级公开UDC硕士学位论文光伏发电效率检测及跟踪系统的实验研究黄丽芳学科专业控制理论与控制工程指导教师林小峰教授论文答辩日期2014.5.27学位授予日期2014.6.30答辩委员会主席宋绍剑教授II广西大学学位论文原创性和使用授权声明本人声明所呈交的论文，是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除已特别加以标注和致谢的地方外，论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的研究成果，也不包含本人或他人为获得广西大学或其它单位的学位而使用过的材料。与我一同工作的同事对本论文的研究工作所做的贡献均已

2、在论文中作了明确说明。本人在导师指导下所完成的学位论文及相关的职务作品，知识产权归属广西大学。本人授权广西大学拥有学位论文的部分使用权，即：学校有权保存并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。本学位论文属于：□保密，在年解密后适用授权。□√不保密。(请在以上相应方框内打“√”)论文作者签名：黄丽芳日期：2014.6.20指导教师签名：林小峰日期：2014.6.20作者联系电话：电

3、子邮箱：III广西大学硕士学位论文光伏发电效率检测及跟踪系统的实验研究光伏发电效率检测及跟踪系统的实验研究摘要随着环境污染和能源危机等问题的日益严峻，人们把焦点放在再生洁净能源的开发和利用上。太阳能极其清洁，无污染，取不完，用不尽，得到各国的青睐。尽管光伏发电技术已日渐成熟，但光伏发电成本较高、效率偏低等问题依然存在。本文针对提高光伏发电效率开展研究。首先根据光伏电池的等效电路，在Simulink中搭建仿真模型，研究温度和光强对光伏电池输出特性的影响。为使光伏电池在温度和光强变化时能很快跟踪到最大功率点，提高光伏能量的转换

4、效率，对常见的MPPT方法的原理进行比较并建立仿真模型。在此基础上提出一种改进的MPPT方法，与常规MPPT法进行比较，结果表明改进后的控制算法跟踪精度较高，稳定性较好。光伏组件的发电能力与其安装的朝向有关，合理选择倾角和方位角能提高光伏组件的发电效率。为此，本文设计并研制出一套光伏发电效率检测系统，使用MFC开发工具设计软件监控界面。该系统由12块光伏组件组成，采用电容充放电法，对光伏组件的伏安特性进行扫描并寻找到该时刻最大功率点，定时采集光伏组件最大功率点电压、电流、功率等数据，并根据上位机的指令传送数据并写入数据库。

5、对数据库中保存的近一年的数据进行分析，比较光伏组件的实时发电功率、日总发电量和月总发电量，给出南宁地区光伏阵列最佳的安装倾角和方位角建议。本课题还进行了太阳能双轴跟踪系统的软硬件设计，系统硬件主要由I广西大学硕士学位论文光伏发电效率检测及跟踪系统的实验研究芯片电源、光电传感器、风速传感和限位开关、电机驱动电路组成；软件主要包括主程序、系统初始化、光电跟踪子程序等部分。利用太阳能双轴跟踪系统进行南宁地区光伏发电实验，得到有关的数据并与固定式光伏系统（正南22°倾角）进行比较。实验结果表明，所设计的双轴跟踪系统的发电效率比固定

6、式系统提高了近35%，对实际工程应用有一定的参考价值。关键词：光伏发电效率MPPT数据库方位角倾角双轴跟踪II广西大学硕士学位论文光伏发电效率检测及跟踪系统的实验研究ExperimentalResearchontheDetectionandTrackingSystemofPVPowerGenerationEfficiencyABSTRACTWiththeincreasingenvironmentalpollutionandenergycrisisarebecomingmoreandmoreserious,peoplefoc

7、usonthedevelopmentandutilizationofrenewableenergy.Asaninexhaustible,cleanandnon-pollutingrenewableenergy,solarisgotthefavorednationsofcountries.AlthoughPhotovoltaic(PV)technologyhasbecomemoreandmoremature,thehighercostofPVandlowefficiencyproblemarestillexisted.The

8、studywascarriedoutforimprovingtheefficiencyofPVpowergeneration.First,basedontheequivalentcircuitofPVcells,buildamodelinSimulinktostudytheeffectsoftemper