本文關(guān)鍵詞：獨(dú)立運(yùn)行光伏發(fā)電系統(tǒng)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 隨著世界經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展、人口的增長(zhǎng)和科技的進(jìn)步,傳統(tǒng)能源的消耗量越來越大,這就帶來了一系列能源的耗盡和環(huán)境污染問題。太陽(yáng)能作為一種優(yōu)越的可再生能源而受到世界各國(guó)的重視并具有較大發(fā)展?jié)摿�。為了進(jìn)一步提高系統(tǒng)的性能,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)化及可靠運(yùn)行,本文研究獨(dú)立運(yùn)行光伏發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、工作原理和控制策略。相對(duì)并網(wǎng)系統(tǒng),這對(duì)于國(guó)家正大力發(fā)展的西部太陽(yáng)能資源開發(fā)來說是具有現(xiàn)實(shí)意義的。 首先,本文詳細(xì)介紹了光伏發(fā)電的國(guó)內(nèi)外研究背景,光伏電池的種類、發(fā)電原理及輸出特性,并介紹了獨(dú)立運(yùn)行光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成、運(yùn)行原理和應(yīng)用,在此基礎(chǔ)上論述了光伏系統(tǒng)常用的DC/DC變換電路,負(fù)載最大功率跟蹤(MPPT)的方法等人們普遍關(guān)注的問題。融合了上述原理技術(shù),設(shè)計(jì)一個(gè)功率為25W的獨(dú)立運(yùn)行光伏發(fā)電系統(tǒng)。 其次,為減小傳統(tǒng)的固定步長(zhǎng)的擾動(dòng)法進(jìn)行最大功率跟蹤的步長(zhǎng)大振蕩大,步長(zhǎng)小跟蹤速度慢的缺陷,本文提出了電壓自適應(yīng)最大功率跟蹤算法,其原理是引入了不同的步長(zhǎng)系數(shù),根據(jù)功率變量值的大小,確定合適的控制步長(zhǎng)進(jìn)行電壓參考值的給定,并在MATLAB環(huán)境下利用Simulink工具搭建模型進(jìn)行仿真,仿真結(jié)果驗(yàn)證了此種跟蹤方法具有快速性、穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性等優(yōu)點(diǎn)。 最后,搭建硬件電路,通過對(duì)電池板的不同安裝角度測(cè)量得到的數(shù)據(jù),得出不同季節(jié)在大連地區(qū)安裝的不同最佳角度值。設(shè)計(jì)了25W的獨(dú)立運(yùn)行光伏發(fā)電系統(tǒng)的主電路及其控制電路,包括光伏電池的選擇,Boost主電路參數(shù)、控制電路部分、驅(qū)動(dòng)電路及其檢測(cè)電路各模塊分別進(jìn)行了詳細(xì)的探討;對(duì)獨(dú)立系統(tǒng)的儲(chǔ)能裝置蓄電池的充放電電路進(jìn)行了設(shè)計(jì),利用單片機(jī)dsPIC30F3011控制電路同時(shí)實(shí)現(xiàn)了最大功率跟蹤和蓄電池的充電電壓、放電極限電壓及充電電流的控制,可防止過充過放現(xiàn)象的發(fā)生,從而實(shí)現(xiàn)獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。
【關(guān)鍵詞】：光伏發(fā)電 獨(dú)立光伏系統(tǒng) 自適應(yīng)電壓算法 MPPT 蓄電池充放電
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：TM615
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-17
• 1.1 課題研究背景8-9
• 1.1.1 人類所面臨的能源危機(jī)8
• 1.1.2 傳統(tǒng)能源背后的環(huán)境問題8-9
• 1.2 光伏發(fā)電的特性和優(yōu)勢(shì)9-10
• 1.3 光伏發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀和前景10-15
• 1.3.1 國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀10-13
• 1.3.2 國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀13-15
• 1.4 本課題的研究任務(wù)15-17
• 2 光伏發(fā)電系統(tǒng)的概述17-41
• 2.1 光伏電池的分類17-18
• 2.2 太陽(yáng)能電池發(fā)電原理18-20
• 2.3 光伏電池等效電路20-25
• 2.3.1 太陽(yáng)能電池的特性21-23
• 2.3.2 太陽(yáng)能電池隨環(huán)境變化的輸出特性23-25
• 2.4 光伏系統(tǒng)的分類及利用25-28
• 2.4.1 光伏系統(tǒng)的分類25-27
• 2.4.2 獨(dú)立運(yùn)行光伏系統(tǒng)的應(yīng)用27-28
• 2.5 光伏系統(tǒng)的最大功率跟蹤28-39
• 2.5.1 原理28-30
• 2.5.2 常用的DC/DC變換電路30-34
• 2.5.3 恒壓跟蹤法34-36
• 2.5.4 擾動(dòng)觀察法36-38
• 2.5.5 電導(dǎo)增量法38-39
• 2.6 本章小結(jié)39-41
• 3 獨(dú)立光伏系統(tǒng)的建模與仿真41-51
• 3.1 光伏陣列模型的建立41-43
• 3.1.1 光伏電池特性數(shù)學(xué)模型41-42
• 3.1.2 光伏陣列的仿真模型42-43
• 3.2 最大功率跟蹤模型的建立43-45
• 3.2.1 控制結(jié)構(gòu)及原理43
• 3.2.2 電壓環(huán)自適應(yīng)的給定43-44
• 3.2.3 軟件流程44-45
• 3.3 最大功率跟蹤系統(tǒng)的Simulink建模45-46
• 3.4 仿真結(jié)果及其分析46-50
• 3.5 本章小結(jié)50-51
• 4 硬件電路的設(shè)計(jì)51-61
• 4.1 安裝角度的測(cè)量及其結(jié)果51-52
• 4.2 Boost電路參數(shù)的選擇52-54
• 4.2.1 電感的選擇53-54
• 4.2.2 濾波電容的選擇54
• 4.2.3 二極管的選擇54
• 4.2.4 功率開關(guān)管的選擇54
• 4.3 基于PIC控制部分的硬件設(shè)計(jì)54-56
• 4.4 驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)56-58
• 4.5 檢測(cè)電路設(shè)計(jì)58-60
• 4.5.1 電壓檢測(cè)電路58-59
• 4.5.2 電流檢測(cè)電路59-60
• 4.6 本章小結(jié)60-61
• 5 蓄電池的原理及設(shè)計(jì)61-67
• 5.1 蓄電池的化學(xué)特性61-62
• 5.2 蓄電池充放電控制策略62-64
• 5.3 光伏蓄電池的特殊問題64-65
• 5.4 蓄電池選取及其充放電控制實(shí)現(xiàn)65-66
• 5.5 本章小結(jié)66-67
• 結(jié)論67-68
• 參考文獻(xiàn)68-70
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況70-71
• 致謝71-72

【引證文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 韋世寬;雷加;談恩民;王冬;;光伏系統(tǒng)最大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù)研究[J];電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào);2011年06期

2 葉季蕾;薛金花;吳福保;楊波;洪丹;;可再生能源發(fā)電系統(tǒng)中的儲(chǔ)能電池選型分析[J];電源技術(shù);2013年02期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

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中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 陶寧波;一種基于新型MPPT算法的嵌入式太陽(yáng)能光伏逆變器[D];杭州電子科技大學(xué);2011年

2 劉楊斌;具有以太網(wǎng)接口的獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)的研究[D];安徽理工大學(xué);2011年

3 楊鴻志;基于FPGA的自調(diào)整模糊MPPT控制器設(shè)計(jì)[D];天津大學(xué);2010年

4 陳春柳;獨(dú)立型太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)雙向直直變換模塊的研究與實(shí)現(xiàn)[D];南京航空航天大學(xué);2010年

5 劉慶;含分布式電源配電網(wǎng)潮流計(jì)算及其應(yīng)用[D];西安科技大學(xué);2011年

6 呂光昭;獨(dú)立光伏空調(diào)系統(tǒng)的研究[D];上海交通大學(xué);2012年

7 何思洋;離網(wǎng)式風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)及控制器的研究[D];天津大學(xué);2012年

8 張春雁;波浪能和太陽(yáng)能互補(bǔ)獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)的研究[D];天津大學(xué);2012年

9 隋曉東;獨(dú)立式光伏發(fā)電系統(tǒng)的研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2011年

10 劉杰;光伏MPPT控制系統(tǒng)研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：獨(dú)立運(yùn)行光伏發(fā)電系統(tǒng)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：253571