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独立光伏发电系统最大功率跟踪研究

更新时间：2020-03-27 16:17:02 大小：1M 上传用户：IC老兵查看TA发布的资源 标签：独立光伏发电系统 下载积分：3分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

取之不尽,用之不竭的绿色新能源——太阳能,将可能在本世纪中叶成为我国的重要能源。国家能源局正式发布能源科技“十二五”规划,此规划有力的推动我国的光伏产业发展。目前,光伏产业技术已发展到一定水平,在我国得到了广泛应用,但还未发展成熟。太阳能光伏设备能量转化效率低和光伏器件成本高成为阻碍光伏发展的主要因素。光伏器件价格由市场多方因素决定,采用最大功率点跟踪技术可解决系统效率低下问题。本文以独立光伏发电系统给电动车充电为研究对象,重点研究系统电路优化、最大功率点的跟踪控制和系统建模仿真。

  文章首先分析了独立光伏发电系统的组成部分:太阳能电池板,铅酸蓄电池,电动车蓄电池,主电路、控制电路。主电路有升压和降压两部分组成,控制电路包括主控单片机、驱动电路模块、检测电路模块、继电器电路模块、电源电路模块。太阳能通过电池板转化为电能,经DC/DC电路降压后给铅酸蓄电池提供电能,通过DC/DC升压电路变换后给电动车充电。通过PSIM仿真软件,对系统升压、降压主电路分别进行建模仿真。设定主电路中的电容、电感和晶体管等器件,并优化电容电感参数值。其次,对独立光伏发电系统里的太阳能光伏电池,做了详细的电路模型分析和电气特性分析,运用MATLAB建立其物理模型,仿真曲线特性与理论值吻合。最后分析常用的最大功率跟踪方法:定电压跟踪法、扰动观察法、电导增量法、直线拟合法、实际测量法并加以比较。最大功率点跟踪的实质是通过改变MOSFET占空比控制电压输出来实现。针对已有算法存在的问题,综合考虑提出模糊控制策略,选定输入输出量及其隶属度函数、论域、模糊控制规则等。在Matlab/Simulink中,建立带有最大功率点跟踪的总系统模型。

  对总的系统模型进行仿真结果表明,系统能迅速追踪到最大功率点并在此处稳定工作。当太阳能电池的输入值发生急剧改变,模拟外界恶劣环境,观看仿真曲线仍能迅速追踪到最大功率点,并在最大功率点处稳定工作。在太阳能开发中,具有重要的实用价值。

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