本文關(guān)鍵詞：太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)最大功率點(diǎn)跟蹤控制方法的研究

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【摘要】：隨著人類文明的迅速發(fā)展、社會(huì)的不斷進(jìn)步,以化石原料為主的傳統(tǒng)能源已不能滿足人類日益增長的需求。大力開發(fā)利用新能源才是保護(hù)人類賴以生存的環(huán)境、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。太陽能以其資源豐富、清潔可再生、無污染等眾多優(yōu)點(diǎn)而備受關(guān)注,光伏發(fā)電是太陽能的直接利用形式,但由于局部陰影條件下,光伏陣列的功率-電壓特性曲線會(huì)呈現(xiàn)多峰狀,工作點(diǎn)不能穩(wěn)定地工作在最大功率點(diǎn)處,會(huì)造成系統(tǒng)輸出效率不能達(dá)到最大。因此,研究太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的最大功率點(diǎn)跟蹤方法尤為重要。本文從太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的原理出發(fā),介紹了太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和基本類型,在詳細(xì)分析太陽能光伏電池工作原理、等效電路和輸出特性的基礎(chǔ)上,對(duì)四種常見的最大功率點(diǎn)跟蹤控制方法：恒定電壓法、擾動(dòng)觀察法、電導(dǎo)增量法、和粒子群優(yōu)化算法進(jìn)行對(duì)比和探討,分析不同最大功率點(diǎn)跟蹤方法的工作原理和優(yōu)缺點(diǎn),并提出了一種基于模糊控制的粒子群優(yōu)化算法,采用模糊控制器對(duì)粒子群優(yōu)化算法的慣性權(quán)重ω進(jìn)行優(yōu)化,實(shí)時(shí)調(diào)整參數(shù),使光伏陣列在光照強(qiáng)度變化時(shí)有較好的動(dòng)態(tài)特性和穩(wěn)態(tài)性能。分別采用常規(guī)粒子群優(yōu)化算法和模糊粒子群優(yōu)化算法在相同條件下對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真,結(jié)果表明所提出的算法在局部陰影條件下能快速跟蹤外部環(huán)境的變化,且準(zhǔn)確地工作在最大功率點(diǎn)。在理論分析的基礎(chǔ)上,本文對(duì)太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)最大功率點(diǎn)跟蹤控制系統(tǒng)的硬件電路和軟件部分進(jìn)行了設(shè)計(jì)。該最大功率點(diǎn)跟蹤控制系統(tǒng)以TMS320F28335DSP芯片為控制核心,硬件電路設(shè)計(jì)主要有主電路設(shè)計(jì)、MOSFET驅(qū)動(dòng)和緩沖電路設(shè)計(jì)、DSP最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)、直流信號(hào)檢測(cè)調(diào)理電路設(shè)計(jì)和串行通訊電路設(shè)計(jì)等；軟件設(shè)計(jì)主要有主程序設(shè)計(jì)、中斷子程序設(shè)計(jì)和模擬量／數(shù)字量轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)等,本文都進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)介紹。
【學(xué)位授予單位】：天津科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM615

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本文編號(hào)：1196128