【摘要】：如今,隨著化石能源緊缺和環(huán)境污染等問題愈來愈嚴(yán)重,太陽能以其獨(dú)特的優(yōu)勢,得到飛快的發(fā)展與運(yùn)用,而光伏發(fā)電則是太陽能的主要應(yīng)用方向。如何能夠最大效率的獲得太陽能一直是光伏發(fā)電主要研究問題,并且蓄電池作為獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)的儲能設(shè)備,其循環(huán)使用壽命也嚴(yán)重影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性,所以針對蓄電池能量的管理也極其重要。基于此,本文對獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)中最大功率點(diǎn)追蹤技術(shù)及蓄電池能量管理等方面進(jìn)行研究,主要研究內(nèi)容如下所示:第一,查閱國內(nèi)外與光伏發(fā)電有關(guān)的文獻(xiàn)資料,了解光伏發(fā)電的背景,分析國內(nèi)外對于最大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù)及蓄電池能量管理的研究現(xiàn)狀,對光伏發(fā)電系統(tǒng)的主要種類進(jìn)行闡述。第二,對太陽能電池的發(fā)電原理進(jìn)行闡述,并詳細(xì)分析了太陽能電池的數(shù)學(xué)模型,包括理論數(shù)學(xué)模型及工程數(shù)學(xué)模型,根據(jù)太陽能電池的工程模型在MATLAB/Simulink進(jìn)行仿真建模,仔細(xì)研究在不同的環(huán)境下太陽能電池的輸出特性。第三,對蓄電池的工作原理、主要特性參數(shù)及影響其壽命的因素進(jìn)行分析研究,分析幾種關(guān)于蓄電池剩余容量預(yù)測的方法,并介紹了本文所采用的蓄電池剩余容量預(yù)測方法,并詳細(xì)闡述如何根據(jù)蓄電池剩余容量對蓄電池進(jìn)行充放電控制。第四,分析最大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù)的原理,對比研究常用的幾種最大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn),詳細(xì)介紹了本文采用的基于卡爾曼濾波的自適應(yīng)擾動觀察法,并對該控制策略進(jìn)行仿真建模分析。第五,本文基于DSP28027芯片搭建了獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺,基于該實(shí)驗(yàn)平臺對蓄電池剩余容量預(yù)測策略及最大功率點(diǎn)跟蹤控制策略進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析與驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明控制策略的有效性。
[Abstract]:Nowadays, with the increasingly serious problems of fossil energy shortage and environmental pollution, solar energy, with its unique advantages, has been rapidly developed and applied, and photovoltaic power generation is the main application direction of solar energy. How to obtain solar energy efficiently has been the main research problem of photovoltaic power generation, and the cycle life of battery, as the energy storage equipment of independent photovoltaic power generation system, has a serious impact on the stability of the system. So the management of battery energy is also extremely important. Based on this, this paper studies the maximum power point tracing technology and battery energy management in independent photovoltaic power generation system. The main research contents are as follows: first, consult the domestic and foreign literature related to photovoltaic power generation. Understanding the background of photovoltaic power generation, analyzing the research status of maximum power point tracking technology and battery energy management at home and abroad, and expounding the main types of photovoltaic power generation system. Secondly, the principle of solar cell generation is expounded, and the mathematical model of solar cell is analyzed in detail, including theoretical mathematical model and engineering mathematical model. According to the engineering model of solar cell, the simulation model is carried out in MATLAB/Simulink. Study the output characteristics of solar cells in different environments. Thirdly, the working principle, the main characteristic parameters and the factors influencing the life of the battery are analyzed, and several methods for predicting the residual capacity of the battery are analyzed, and the prediction method of the residual capacity of the battery is introduced in this paper. How to control the charge and discharge of the battery according to the residual capacity of the battery is described in detail. Fourthly, the principle of maximum power point tracking technology is analyzed, and the advantages and disadvantages of several commonly used maximum power point tracking techniques are compared. The adaptive disturbance observation method based on Kalman filter is introduced in detail in this paper. The control strategy is simulated and analyzed. Fifthly, based on DSP28027 chip, an experimental platform for independent photovoltaic power generation system is built. Based on the platform, the residual capacity prediction strategy and the maximum power point tracking control strategy are analyzed and verified. Experimental results show the effectiveness of the control strategy.
【學(xué)位授予單位】：安徽大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TM615

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本文編號：2250969