光伏发电系统的mppt控制策略研究

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1、单位代码10476学号1202180118分类号TM615硕士学位论文光伏发电系统的MPPT控制策略研究学科、专业：物理电子学研究方向：光伏发电相关技术研究申请学位类别：工学硕士申请人：徐鹏飞指导教师：高金辉教授二O—五年五月独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研宄工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研宄成果，也不包含为获得河南师范大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论

2、文中作了明确的说明并表示了谢意。作者签名：B期:关于论文使用授权的说明本人完全了解河南师范大学有关保留、使用学位论文的规定，即：有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权河南师范大学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，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）STUDYOFMPPTCONTROLSTRATEGYFORPHOTOVOLTAICPOWERGENERATIONSYSTEMADissertationSu

3、bmittedtotheGraduateSchoolofHenanNormalUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringScienceByXuPengfeiSupervisor:Prof.GaoJinhuiMay,2015摘要在人类发展的前几千年，能源的消耗供过于求。随着全球经济的快速发展和科技跨越式进步，人类对煤炭、石油、天然气等化石能源的需求日渐提高，各国能源开始供不应求，能源危机迫在眉睫。太阳能凭

4、借其清洁、高效、永不衰竭和利用价值高的优点，受到世界各国政府和专家的青睐，将在未来的能源市场中占据主导地位。太阳能的主要利用方式是光伏发电，同以往其他能源发电相比，太阳能光伏发电具有诸多优势是其他能源无法拥有的。光伏技术的不断完善，成本的不断降低，使光伏技术产业的发展呈现出势如破竹的局面。为了提高光伏发电系统的效率，一方面可以提高电池的转换效率，另一方面也可以提高光伏系统的工作效率。本文以光伏发电系统组成及存在的问题为出发点，建立了光伏电池的等效数学模型，分别分析了在单峰值与多峰值情况下光伏系统的输出特性曲线，并提出了

5、应对这两种情况的最大功率跟踪控制算法，以达到最大功率跟踪的目的。单峰值情况下，对光伏电池建模，分析其P-U特性曲线，在电导增量法基础上，总结了一个优化后的MPPT控制算法——自适应步长电导增量法。此算法引入步长控制因子，以使系统追踪最大功率点，更大程度提高输出功率。仿真表明，这种方法对提高跟踪速度与减弱最大功率点附近振荡现象有明显效果。多峰值情况下，多峰值情况的产生是为了避免局部阴影引发的热斑效应带来的安全问题，在光伏电池上并联旁路二极管。由于传统MPPT控制算法只适用于单峰值情况，应用于多峰值情况时，往往受困于局部最

6、大值，无法寻求全局最大值。分析局部阴影下光伏电池数学模型，研究其光伏电池输出特性曲线，提出了峰值扫描判别方法。通过控制电压依次寻求各个极值点，判别各极值点功率大小，通过分析比较留下最大功率点。最后经过仿真，该算法在局部阴影条件下具备寻求最大功率点的作用，能够显著提高系统输出功率。关键词：光伏发电，单峰值，多峰值，电导增量，MPPTIIIABSTRACTThousandsofyearsbeforethedevelopmentofhuman,theconsumptionofenergysupplyexceedsdemand

7、.Withtherapiddevelopmentofglobaleconomy,scienceandtechnologyadvancesbyleapsandbounds,thehumantocoal,oil,naturalgasandotherfossilenergydemandisrising,theenergyshortage,energycrisisisimminent.Solarenergywithitswithitsclean,efficient,neverfailureanduseoftheadvantag

8、esofhighvalue,andfavoredbygovernmentsaroundtheworldandexperts,tooccupythedominantpositionintheenergymarketinthefuture.Solarphotovoltaicpowergenerationisthemainwayofus