光伏并网发电系统中最大功率跟踪控制方法研究.pdf

天津大学
硕士学位论文
光伏并网发电系统中最大功率跟踪控制方法的研究
姓名:安海云
申请学位级别:硕士
专业:电工理论与新技术
指导教师:石季英
20070601
中文摘要关键词:随着社会经济的发展,对能源的需求越来越大,传统的化石能源面临枯竭的危机,并且在消耗过程中给环境带来了严重的污染。节约能源、保护环境已经成为人类可持续发展的必要条件,作为可再生能源之一的太阳能以其取之不尽、用之不竭,清洁无污染等优点受到各国政府的重视。目前光伏并网发电系统没有普及的主要原因是:效率低、成本高。为降低整个系统造价并提高对太阳能的利用率,对太阳能电池进行最大功率点跟踪亲钣行揪吨弧D壳埃谕飧偬裟艿池的最大功率点的方法很多主要有恒定电压法、爬山法、电导增量法、模糊控制方法等。本文结合太阳能电池输出特性的单峰性,将实现的无损电阻应用于最大功率点控制系统中并提出一种新的改进控制方式,使其更适宜于太阳能电池的最大功率点跟踪。经仿真验证,应用本方法,系统在不同的光照强度及温度快速变化的条件下,均可有效地跟踪太阳能电池的最大功率点,不仅提高了效率,而且降低了传统方法中的不明干扰及错误判断。本论文的具体内容如下:第一章介绍论文的相关研究背景、选题意义以及论文的主要工作及创新点。第二章分析太阳能电池的工作机理、建立太阳能电池的模型并且详细分析并网光伏发电系统的主要组成部分中需要注意的问题。第三章结合太阳能电池的非线性特性总结现有的最大功率跟踪控制方法并找到无损电阻在应用的最佳切入点。第四章对—浠黄鹘⒌成浞匠蹋⒔涫迪值奈匏鸬缱栌τ于最大功率跟踪控制电路中,以提高太阳能电池的转换效率为出发点将以前的控制方法加以改进,详细分析其工作原理,并通过仿真验证。第五章对本论文所做的工作进行总结,并对后续的研究工作进行展望。太阳能电池光伏并网发电系统最大功率跟踪无损电阻.
瑆琫,.甋瑄,猣.,.,.瑃琾琲,,·.,甀.,,
篠—.·琲,..,,,
刃玖砰翭日学位论文作者签名:童沟云签字日期:矽口学位论文作者签名:亥涵云签字日期:伽月钊谚日独创性声明学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解鑫鲞盘堂有关保留、使用学位论文的规定。特授权丕壅盘堂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或撰写过的研究成果,‘月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和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄋ得签字日期:导师签名:
论文的研究背景第一章绪论能源是人类经济及文化活动的动力来源,人类因为能源的应用,使得经济文明得以迅速发展。但近年来,随着世界经济规模的不断增大,世界能源消费量持续增长。#。过去的多年来,世界能源消费量年均增长率为%左右。这种能耗增长趋势所带来的后果将十分严重:一方面伴随着化石燃料消耗的增加,大气中暮量相应增加,地球不断变暖,生态环境恶化,自然灾害及其造成的损失逐年增加;另一方面将愈来愈快地消耗掉常规能源储备,使人类不得不提前面对能源的枯竭。有数据表明,世界已探明的石油储量将于旰牡ィ淮酉衷算起:天然气只能再用—年,煤可再用年。能源的潜在危机和生态环境的恶化迫使世界各国积极开发可再生能源。国际上许多组织和国家预测,本世纪中叶可再生能源在一次性能源消耗中将超过%。因此,开发和利用可再生能源是世界各国十分重视的问题。在这其中太阳能以其无污染、无噪音、取之不尽用之不竭的特点备受世界各界人士的关注。目前,全世界太阳能电池的生产厂家己不下几百家,已有蛱坠夥低吃谠俗#年全世界太阳能电池的产量达到,累计安装量已超过兆瓦,预计到年,光伏发电在世界的总发电量中将占到%。表表示的是光伏发电市场份额逐年增长的情况。太阳能光伏发电已成为世界发展最快的可再生能源发电技术,如图籰。年份份额天津大学硕士学位论文表⑼夥⒌缡谐》荻钪鹉暝龀で榭.
弧·,已被世界各国列为世纪世界重点研究课题之一。年联合国召开了环境与发展“世界首脑会议ü恕独镌夹浴泛汀侗鹗兰鸵程》,走可持续发展道路成为各国长期共同的发展战略后,发展新能源和可再生能源已成为一项紧迫的战略性任务。从上世纪末到本世纪初,太阳能发电已逐渐从解决特殊领域供电转向作为常规能源的一种重要补充,并以分散的形