光伏发电的最大功率跟踪研究

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1、论文题目:光伏发电的最大功率跟踪研究专业:控制理论与控制工程硕士生:曹倩茹(签名)奄豁指导教师:张建军(签名)摘要太阳能作为一种新兴的绿色能源，以其取之不竭、用之不尽、无污染等优点，受到人们越来越多的重视。太阳能光伏发电是充分利用太阳能的一种有效方式。由于目前光伏电池板的价格比较高，转换效率比较低，为了降低系统造价和有效利用太阳能，对光伏发电进行最大功率跟踪(MPPT)显得尤为必要。本文以独立光伏发电系统为研究对象，对其进行了理论分析，从系统的参数选择、拓扑结构、控制策略、最大功率跟踪及蓄电池的保护等方面作了详细的分析和研究。主要的内容有:1.综述了国内外光伏产业发展现状。2.介

2、绍了常规光伏发电系统和带有最大功率跟踪功能的光伏发电系统的基本组成，结合光伏电池的输出特性，分析了最大功率跟踪的必要性。3.详细分析了几种不同的DC一DC转换电路的工作特性和工作原理。4.给出了光伏电池输出电流、电压的检测电路、信号调理电路;用于最大功率点跟踪的DC一DC转换电路;用M57962L实现了功率开关管的驱动电路。5.设计出基于数字信号控制器dsPIC30F4011为核心的光伏电池阵列的最大功率跟踪控制;算法实现采用改变步长的微扰观察法。6.分析了铅酸蓄电池充放电过程中的电化学反应机理;有效控制蓄电池的充、放电，避免了蓄电池在应用中出现过充、过放现象。最后给出了实验结果

3、，证明系统的控制方法和策略具有实用性。关键词:光伏电池;最大功率跟踪;微扰观察法:Dc一Dc转换电路;控制电路;驱动电路研究类型:应用研究Subject:ResearchonPhotovoltaicPowerSystemBasedonMPPTSPecialty:ControlTheoryandControlEngineeringNameCaoQianru(Signature)-卫些逊哩生一InstrUCtor:Zhangjianjun(SignatuAbstf8CtSolarPowerisanew『eenPowerltisregardedasclean，Pollution一fre

4、e，andinex-haustible.PhotovoltaicconversionisanefectivewaytousesolarPowerBecansethePriceofPhotovo1taiccellisexPensiveandc0nversi0neficiencyisl0WPresently，theMaximumpowerPointTracking(MPPT)isabsolutelynecessa乃、inordertodecreasesystemcostandincreaseeficiency，TllePaperfocusesonthestand一alonePhoto

5、voltaicsystemandana1yzesitwit11theo缪W己PayouremPhasesontheimplementationaboutselectingparameters，topologys加c相re，controlstrategy，MPPT，maintenanceofstoragebatery，andsoon.Themaincontentsare11stedasfollows:1.AnoverviewondeveloPingPhotovoltaicsystemisdiscussedPresent1醉2.TheconventionalstructureandM

6、ppTstructureofphotovoltaicgenerationsystemareintroducedresPectively.TheMPPTinevitabilityisanalyzedwiththeoutPutcharacteristicofPhotovoltaiccell-3.ThePrinciPleandcharacteristicofsomeDC一DCconversioncircuitsareintroducedinthisPaper4.Sampli雌出1〔}regulatingcircuitsofthephotovoltaicarayoutPutcurenia

7、l1dvoltage，DC一DCconversioncircuitwithMPPTaredesigned.DrivecircuitsarerealizedbasedonM57962L5.AdoPtingPerturbationandobservationmethod，MPPTcontrolsoft认arebasedondsPIC30F40llisdesigned-6.Thecharginganddischargingelectrochernistrymechanismofthes