光伏发电系统mppt控制算法的研究

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1、专业学位硕士研究生学位论文新疆大学论文题目(中文)：光伏发电系统MPPT控制算法的研究论文题目(外文)：ResearchforTrackingControlMethodsofMaximumPowerPointinPhotovoltaicSystems研究生姓名：郭浩学位类别：专业硕士专业名称：电气工程导师姓名职称：姚秀萍教授级高级工程师论文答辩日期2015年5月23日学位授予日期年月日新疆大学硕士学位论文摘要光伏发电是新能源利用和发展的一个非常重要的形式，但是光伏发电系统的效率不高，提高光伏发电系统的效率成了人们关注的问题。MPPT控制技术是研究

2、光伏发电系统一个非常关键的技术，能使系统稳定工作在最大功率点处可以大大提高光伏发电系统的效率，本文对该技术进行了深入的研究。本文首先对光伏发电系统的各组成部分进行了介绍，分析了光伏电池的工作原理及其输出特性，进而给出了光伏电池的工程应用模型，利用Matlab软件建立了光伏阵列的仿真模型。研究了MPPT控制技术的工作原理，并对几种常规控制算法的原理进行了研究。其次，研究了光伏阵列局部阴影现象形成的原因，危害并找到了较好的解决办法。局部阴影条件下光伏阵列的P-V输出特性曲线由一条单峰曲线变成多峰曲线，常规的单峰寻优MPPT控制算法就会失效，需要有适用

3、于全局寻优的MPPT控制算法。本文介绍了全局扫描法的工作原理与流程，其次根据粒子群优化算法有较优越的非线性寻优的特点，将粒子群优化算法运用到光伏发电系统MPPT控制技术上，并对其参数进行了优化设计。改进后的粒子群优化算法在多峰寻优的高效性和准确性这两方面都比较突出，使其具有更优越的多峰寻优能力。本文通过Matlab软件搭建了光伏发电系统仿真模型，并且设定了光照情况，开始的时候光照强度一致，然后突变为不一致。在此设定条件下，对本文介绍的控制算法进行仿真，通过对仿真结果的分析对比得出改进后的粒子群优化算法在两种光照强度情况下无论在追踪速度还是精确度方

4、面都有较好的效果，这就降低了系统的能量浪费，提高了光伏发电系统的效率。关键词：光伏发电系统；最大功率点跟踪；局部阴影；粒子群优化算法I新疆大学硕士学位论文ABSTRACTPVsystemisaveryimportantformofnewenergyusinganddevelopment,Buttheefficiencyisnothigh,thusincreasingtheefficiencyofphotovoltaicpowergenerationhasbecomethecenterofattention.MPPTcontroltechnolog

5、yisakeytechnologytothestudyofphotovoltaicpowergenerationsystemthatenablesthesystemtoworkatMPPcangreatlyimprovetheefficiencyofthePVsystem.Thispapercomparesthetechnologyin-depthstudy.Thisarticlefirstgiveaintroductionforeachcomponentofphotovoltaicpowergenerationsystemanditsclass

6、ification,doaanalysisontheworkingprincipleandtheoutputcharacteristicsofphotovoltaiccells,givetheengineeringmodelofphotovoltaiccells,usematlabsoftwaresimulationmodelofthePVarray.StudiedtheworkingprincipleofMPPTcontroltechnology,andseveralconventionalcontrolalgorithmanalysiswer

7、eintroduced.Secondly,studiedthecausesofphotovoltaicarraypartialshadowforming,itharmsofthephenomenonandthesolutionstoit.VoltagepowercharacteristicsunderconditionsofpartialshadecurveofthePVarrayintoamulti-peakcurve,conventionalMPPTcontrolalgorithmwillfail.Studiedtheworkingprinc

8、ipalsandprocessesoftheglobalscanmethod,adetailedanalysisofparticlesw