独立光伏发电系统最大功率点跟踪控制研究

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1、AGRICULTURALUNIVERSITYOFHEBEI硕士学位（毕业）论文独立光伏发电系统最大功率点跟踪控制研究学位申请人董丽娜指导教师肖志刚副教授学科专业农业电气化与自动化学位类别工学硕士授予单位河北农业大学答辩日期二〇一五年五月三+—曰独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，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己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得河北>农业大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同丨：作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文

2、中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：f签字曰期：上例少年名月屮曰学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解河j匕农业大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部fj成机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被齐阅和借阅。本人授权河北农业大学可以将学位论文的全部成部分内容编入有关数据库进行检尜，可以采用影印、缩印或扫描等S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15)学位论文作者签名fj年<月…丨签字曰期:>丨上年6月+日签字日期：八学位论文作者毕业后去向I:作单位通讯地址:邮编：分类号：TM615

3、单位代码：10086密级：公开学号：2012167独立光伏发电系统最大功率点跟踪控制研究MaximumPowerPointTrackingControlResearchforIndependentPhotovoltaicPowerGenerationSystem学位申请人：董丽娜指导教师：肖志刚副教授学科专业：农业电气化与自动化学位类别：工学硕士授予单位：河北农业大学答辩日期：二〇一五年五月三十一日摘要独立光伏发电系统不但能够解决用电的自给自足问题，还能解决边远、贫困、高原、大漠等地区的送电难问题。本文为提高光能利用率就独立光伏发电系统

4、进行了最大功率点跟踪(maximumpowerpointtracking，MPPT)控制的研究。本文首先分析了独立光伏发电系统进行最大功率点跟踪的研究现状，明确了本文的研究意义和目的。其次对独立光伏系统中的几个重要内容进行了详细分析和研究，其中包括：光伏电池等效电路模型和光伏电池在变化环境条件下的I-U、P-U输出特性曲线，直流变换器的工作原理和特性，交流变换器的正弦脉宽调制技术，蓄电池的储能作用和充放电控制方法，负载特性等。其中直流变换器在独立光伏发电系统中用于进行MPPT控制和蓄电池充放电控制，交流逆变器用于为交流负载提供稳定正弦电

5、压，蓄电池用于对系统能量进行合理调配。然后，本文研究了最大功率点跟踪的原理和过程，并对传统的干扰观测法和电导增量法进行了详细研究。在Matlab中建立了这两种算法的MPPT仿真模型，对仿真结果进行分析和比较，就干扰观测法存在的振荡问题提出了改进方案。在干扰观测法基础上本文提出适用于不均匀光照下的最大功率点跟踪算法，并进行了仿真验证，为保证光伏系统的最大功率输出提供算法上的支撑。最后，在以上研究的基础上通过对独立系统中的能量进行分配提出了一个通过对蓄电池的充、放电电流进行控制来实现独立光伏系统MPPT的控制方案。其中包括整体方案的设计和分

6、析，充、放电控制电路的设计，蓄电池的分组方案设计以及对蓄电池电流进行控制的模糊控制设计。方案设计思想在保证负荷用电的基础上通过对蓄电池进行充放电，实现真正意义上的独立光伏系统的MPPT，降低能量损失提高光能利用率。研究独立光伏系统的最大功率点跟踪控制，不仅使光能利用更加高效合理，缓解对不可再生能源的依赖，同时可以实现边远地区用电的自给自足，达到降低远距离输电带来的大量成本的目的。关键词：独立光伏发电；最大功率点跟踪；充放电电路；蓄电池分组MaximumPowerPointTrackingControlResearchforIndepen

7、dentPhotovoltaicPowerGenerationSystemAuthor:DongLi-naSupervisor:A.P.XiaoZhi-gangMajor:AgriculturalElectrificationandAutomationAbstractTheindependentphotovoltaicpowergenerationsystemnotonlysolvestheelectricityproblemofself-sufficiency,butalsomakestheremoteuserssuchasinpla

8、teauanddesertregionscanuseelectricitywithoutthedifficultyoftransmission.ThispaperstudiedtheMPPT(Maximum