部分阴影条件下光伏阵列最大功率跟踪控制器研究与开发_硕士学位论文

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1、硕士学位论文题目部分阴影条件下光伏阵列最大功率跟踪控制器研究与开发英文题目Researchanddevelopmentonmaximumpowertrackingcontrollerforphotovoltaicarrayunderpartiallyshadedconditions姓名姚文学号10909029所在学院电子工程系导师姓名崔岩专业通信与信息系统入学日期2009-9答辩日期2012-5学位论文原创性声明本论文是我个人在导师指导下进行的工作研究及取得的研究成果。论文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或其它

2、机构已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在论文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律责任由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文使用授权声明本人授权汕头大学保存本学位论文的电子和纸质文档，允许论文被查阅和借阅；学校可将本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、缩印或其它复制手段保存和汇编论文；学校可以向国家有关部门或机构送交论文并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的全部或部分内容。对于保密的论文，按照保密的有关规定和程序处理。作者签名：导师签名：日期：年月日日期：

3、年月日摘要摘要大规模地开发利用可再生能源，大力鼓励可再生能源进入能源市场，现在已经成为世界各国能源战略的重要组成部分。在可再生能源中，太阳能资源取之不尽，是最理想的可再生能源。在未来，光伏发电系统有着良好的发展前景。但是由于原材料的限制，目前光伏电池的转换效率还不够理想。特别是当云彩、建筑物或其他物体投射的阴影遮住光伏组件时，会造成光伏发电系统“失配”问题，导致发电量的大幅下跌。这些严重阻碍了光伏发电系统的推广和应用，因此我们必须最大限度的利用光伏电池所产生的功率，降低损耗，从而降低光伏发电的成本。本文正是从光伏阵列最大功率

4、跟踪控制器入手，研究如何在各种光照条件下保证光伏发电系统工作在最大功率点处，从而获得最大的输出功率。本文针对光伏阵列最大功率跟踪控制器主要进行如下三方面的研究工作：第一：由于光伏电池的电压和电流之间存在复杂的非线性关系，在部分阴影条件下，光伏电池的伏安特性曲线上会出现多个阶梯，功率电压曲线上也会有多个局部极大值。现有的光伏电池模型大多是基于MATLAB或PSPICE软件平台建立的，没有基于PROTEUS仿真平台建立的电池模型。在本文中我们建立了这样一种光伏电池模型。通过该模型,我们可以精确地得到光伏电池在部分阴影条件下的电流

5、-电压和功率-电压特性曲线。第二：光伏阵列最大功率跟踪控制器通常是一个光伏发电系统的重要组成部分，目前已开发了多种最大功率点跟踪算法。当光伏组件出于均匀光照条件下时，常规流行的最大功率点跟踪方法（如P＆O，IncCond等）是非常有效的。但是当组件处于部分阴影条件下时，多个局部极大值出现在P-V曲线上，使得常规最大功率点跟踪（MaximumPowerPointTracking，简称MPPT）方法跟踪到非最大功率点。调查发现商业功率调节系统（PCS）的功率损耗在部分阴影条件下高达70％。本文提出了一个新型的最大功率点跟踪算法。

6、该算法改进了原来的常规复合MPPT算法，加入了新的计算参数，用更精简灵活的算法程序跟踪真实的最大功率点。经验证，本算法在非均匀日照条件下或日照迅速变化时也能迅速准确的跟踪到最大功率点。第三：结合前面开发的光伏发电系统仿真平台和新型的最大功率点跟踪算法，我们搭建光伏发电系统的小型实物模型，对实际情况下的功率跟踪情况进行了实验验证。关键词：最大功率点跟踪；部分阴影；光伏阵列模型；PROTEUS仿真IIIAbstractAbstractDevelopsandutilizesrenewableenergymassway,strong

7、lyencouragerenewableenergyintotheenergymarket,thathasnowbecomeanimportantpartoftheworld'senergystrategy.Inrenewableenergy,solarenergyresourcesareinexhaustible,isthebestrenewableenergy.Inthefuture,photovoltaicpowergenerationsystemhasgoodprospectsfordevelopment.Howev

8、er,duetothelimitationsoftherawmaterials,theconversionefficiencyofphotovoltaiccellsisnotideal.Especiallywhentheclouds,buildingsorotherobjectsinthe