光伏发电系统最大功率跟踪控制系统研究

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1、分类号:TM61510710-20118048专业硕士学位论文光伏发电系统最大功率跟踪控制系统研究赵川导师姓名职称巨永锋教授工程硕士专业学位类别申请学位类别硕士及领域名称控制工程论文提交日期2018年4月17日论文答辩日期2018年6月10日学位授予单位长安大学ResearchonMaximumPowerTrackingControlSystemofPhotovoltaicPowerSystemAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ZHAOCHUANSupervisor：Prof.JUYONGFENGCha

2、ng’anUniversity,Xi’an,China摘要当前，人们对于能源要求的数量逐渐增长，一般性能源的储藏数量正在逐渐缩少。一方面，人类自从工业革命以来大量的使用煤炭、石油、天然气等化石能源，现在世界能源主要为石油、煤炭、天然气这三大化石能源，而这些化石能源都是不可再生能源，它们的存储量是有限的，在本世纪初的关于世界能源存储量的有关数据调查显示:煤炭的存储量约为230年左右，天然气的存储量约为60年左右，石油的存储量约为40年左右。太阳能属于现代技术研发一种可再生新型能源，它的开发以及运用对于节省自然能源、维护生态自然环境、减少气候改变均具备极为关键性的

3、含义。不过因为太阳能存在能源密度性低，无法持续稳固性等属性，从而引发太阳能热系统电路机制发电效率不理想，投资运作的经费也非常高。提高光伏发电效率的最大功率跟踪控制技术也成为最大程度的利用太阳能资源的关键。本文将光伏发电系统最大功率跟踪控制系统作为研究课题，首先基于已有研究成果的借鉴，然后针对光伏发电系统、最大功率追踪主要问题实施诠释，比对解析通常应用到的最大功率点追踪管理方式的优点以及缺点；然后，给出光伏发电系统最大功率跟踪控制系统框架，并完成光伏发电系统最大功率跟踪控制系统核心硬件设计，包括DC/DC转换电路设计、控制器电路设计和蓄电池电路设计；最后，结合模

4、糊控制理论和滑模变结构控制的基本原理，提出基于模糊策略的最大功率点跟踪控制方法，并通过仿真对基于模糊策略的最大功率点跟踪控制方法进行验证。通过研究，设计制作了最大功率跟踪控制器的硬件电路，并将模糊方法应用到了MPPT中，结合Boost变换器的解析建模和滑模变结构理论，提出了基于模糊策略的最大功率点跟踪控制方法。仿真表明，鉴于模糊综合评估策略的最大功率点追踪管理方式便可以准确的跟踪能源的最大功率节点，稳定形态准确度特别高并且可以适合自然环境的动态改变流程，最大功率节点周围的振荡表象显著的有所削弱，显现出较为优良的属性，增强了系统运作效益。关键词：光伏发电系统，最

5、大功率跟踪，模糊控制，滑模变结构，模糊策略IAbstractAtpresent,thedemandforenergyisincreasingdaybyday,andthereservesofconventionalenergyareexhausted.Asakindofrenewableenergy,thedevelopmentandutilizationofsolarenergyisofgreatsignificanceforenergyconservation,environmentalprotectionandclimatechangemitigatio

6、n.However,duetothecharacteristicsoflowenergydensityanddiscontinuousinstability,thesolarthermalpowergenerationsystemhaslowpowergenerationefficiencyandhighinvestmentcost.Toimprovetheefficiencyofphotovoltaicpowergenerationmaximumpowertrackingcontroltechnologyhasbecomethekeytomaximizeth

7、euseofsolarenergyresources.Thispaperselectsthemaximumpowertrackingcontrolsystemofphotovoltaicpowergenerationsystemastheresearchsubject,firstofall,onthebasisoftheexistingresearch,thephotovoltaicpowergenerationsystem,themaximumpowertrackingproblemaresummarized,comparativeanalysisofcom

8、monlyusedmaximumpow