光伏發(fā)電系統(tǒng)單峰值與多峰值MPPT算法的研究及并網(wǎng)策略分析
發(fā)布時間:2021-07-05 22:51
光伏發(fā)電系統(tǒng)各類紛繁復雜的技術(shù)中有一項是堪稱無與倫比的。它即是光伏陣列的MPPT(即最大功率點跟蹤)技術(shù),作為系統(tǒng)的“大腦”,MPPT直接決定了電能產(chǎn)量的多少。本文即對該項“泰山北斗”般的技術(shù)進行了詳盡的研究。本文首先闡述了光伏電池的電路模型,以此為基礎運用Simulink仿真出了光伏電池板的模型。全面解析了光伏電池板在實際生產(chǎn)中遭受的局部陰影問題。進而延伸出光伏陣列的構(gòu)造,以其電路模型為基礎運用Simulink仿真出了光伏陣列的模型。本文繼而考量常用單峰值MPPT算法的優(yōu)缺點并設計了一種新的名為恒壓比較法(constant voltage comparison method,CVCM)的單峰值算法,此新算法把MPPT的全過程分為兩個階段執(zhí)行,先將輸出電壓迅速鎖定到預設的最大功率點的周邊,再施行多點多次比較將其調(diào)度到真確的最大功率點。運用Simulink仿真證實了此新算法可以兼顧速度與準度、在到達最大功率點后能夠保持穩(wěn)定的運行狀態(tài)以及正確應對光伏電池板外界環(huán)境的變化。相較于擾動觀測法,此新算法速度提升25%、精度提升3%、震蕩幅度降低66%、對溫度變化的反應能力提升89%、對光照強度變...
【文章來源】:南昌大學江西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:57 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
習近平總書記指示環(huán)境與經(jīng)濟的關系
圖 2.1 光伏發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)由圖 2.1 可知,光伏陣列是整個系統(tǒng)的核心設備,電能就是由此設備生產(chǎn),它是必不可少的輸入端,MPPT 算法研究的前提是建立在其基礎上的。光伏陣列需要由光伏組件特殊構(gòu)造形成,而光伏組件本身又是由一定數(shù)量的光伏電池組裝得成的。追本溯源,本章從研究光伏電池開始逐步得到最終應用于實際生產(chǎn)的光伏陣列模型。2.1 光伏電池2.1.1 光伏電池的工作原理光伏電池最初起源于 1849 年的古希臘術(shù)語 Photovoltaics[18],后經(jīng) 105 年的發(fā)展最終在美國面世,其結(jié)構(gòu)如圖 2.2 所示。
圖 2.2 光伏電池的結(jié)構(gòu)池都是用矽(又稱硅)這種材質(zhì)作為原料制造細小雜質(zhì)滲入到 P 型硅片上產(chǎn)生一塊異常稀薄個獨特的 PN 結(jié),然后將正極接到 N 上而負極方式包裹一層減反射膜到光伏電池的表面用的)。暴露在太陽光下接受到光能時 PN 結(jié)便開始工作能吸收,此時的光子已經(jīng)處于高速運行中并將掉,而此刻已經(jīng)逃離了共價鍵的電子則會丟下邊,然后空間電場力產(chǎn)生兩股作用力讓空穴靠慢的這兩類物質(zhì)在各自的位置聚集得越來越多逐步產(chǎn)生越來越強的電壓差,以此形成了電能的電路模型
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于DSP的改進PSO光伏陣列MPPT控制應用[J]. 孫菊妹. 電子器件. 2018(01)
[2]基于滯環(huán)比較的自尋優(yōu)擾動觀察MPPT控制策略[J]. 陳霞,高琳. 可再生能源. 2018(02)
[3]基于改進BA算法的光伏發(fā)電系統(tǒng)MPPT優(yōu)化控制[J]. 劉楊,王維慶,王海云. 水電能源科學. 2017(07)
[4]基于多模型狀態(tài)估計的光伏陣列MPPT技術(shù)[J]. 聶曉華,張曉倩. 電測與儀表. 2017(06)
[5]混沌改進貓群算法及其在光伏MPPT中的應用[J]. 聶曉華,王薇. 中國電機工程學報. 2016(22)
[6]考慮局部陰影的光伏陣列MPPT優(yōu)化控制策略[J]. 趙興勇,張慧生,王凱武,荀之,王帥. 電網(wǎng)與清潔能源. 2016(11)
[7]局部陰影下光伏陣列建模及多峰值MPPT控制[J]. 周元貴,陳啟卷,何昌炎,車孝軒. 太陽能學報. 2016(10)
[8]基于貓群算法的光伏陣列多峰MPPT控制策略[J]. 聶曉華,王薇. 電力電子技術(shù). 2016(10)
[9]基于PCRB的MPPT定量評價方法研究[J]. 聶曉華,張夫鳴. 電力電子技術(shù). 2016(07)
[10]基于擬合曲線法和最優(yōu)梯度法相結(jié)合的MPPT算法[J]. 羅嘉,郭興眾,吳飛. 南陽理工學院學報. 2016(02)
博士論文
[1]混沌理論在光伏直流微電網(wǎng)系統(tǒng)中的應用研究[D]. 王立華.北京交通大學 2017
[2]聚光太陽能溫差發(fā)電關鍵技術(shù)及熱電性能機理研究[D]. 梁秋艷.東北農(nóng)業(yè)大學 2016
[3]直流微網(wǎng)下適用于光伏系統(tǒng)的電導增量最大功率點跟蹤優(yōu)化技術(shù)研究[D]. Amjad Ali.浙江大學 2016
[4]陰影條件下光伏系統(tǒng)的失配分析與優(yōu)化控制研究[D]. 李善壽.合肥工業(yè)大學 2016
[5]分布式風光互補系統(tǒng)控制與最大功率跟蹤策略研究[D]. 劉立群.上海交通大學 2011
[6]用于現(xiàn)代電源系統(tǒng)的若干關鍵控制芯片研究與設計[D]. 章丹艷.浙江大學 2008
碩士論文
[1]光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中基于狀態(tài)估計的MPPT及孤島檢測方法研究[D]. 張曉倩.南昌大學 2017
[2]混沌改進群體智能算法研究及其在光伏MPPT中的應用[D]. 王薇.南昌大學 2017
[3]太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)最大功率跟蹤(MPPT)技術(shù)研究[D]. 馬士偉.蘭州理工大學 2016
[4]基于SVR的光伏陣列MPPT算法研究[D]. 戴雅晨.南昌大學 2016
[5]光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的全局MPPT及逆變控制策略研究[D]. 胡偉.南昌大學 2016
[6]基于改進差分進化算法的光伏發(fā)電系統(tǒng)MPPT方法研究[D]. 高建超.南昌航空大學 2016
[7]光伏發(fā)電系統(tǒng)MPPT控制算法的優(yōu)化研究[D]. 胡文淵.中國地質(zhì)大學(北京) 2016
[8]光伏發(fā)電系統(tǒng)改進型變步長MPPT控制研究[D]. 周東寶.華南理工大學 2016
[9]具有MPPT功能的太陽能發(fā)電并網(wǎng)逆變器[D]. 王璐.燕山大學 2015
[10]光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)設計及MPPT技術(shù)研究[D]. 姚光輝.浙江大學 2014
本文編號:3266982
【文章來源】:南昌大學江西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:57 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
習近平總書記指示環(huán)境與經(jīng)濟的關系
圖 2.1 光伏發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)由圖 2.1 可知,光伏陣列是整個系統(tǒng)的核心設備,電能就是由此設備生產(chǎn),它是必不可少的輸入端,MPPT 算法研究的前提是建立在其基礎上的。光伏陣列需要由光伏組件特殊構(gòu)造形成,而光伏組件本身又是由一定數(shù)量的光伏電池組裝得成的。追本溯源,本章從研究光伏電池開始逐步得到最終應用于實際生產(chǎn)的光伏陣列模型。2.1 光伏電池2.1.1 光伏電池的工作原理光伏電池最初起源于 1849 年的古希臘術(shù)語 Photovoltaics[18],后經(jīng) 105 年的發(fā)展最終在美國面世,其結(jié)構(gòu)如圖 2.2 所示。
圖 2.2 光伏電池的結(jié)構(gòu)池都是用矽(又稱硅)這種材質(zhì)作為原料制造細小雜質(zhì)滲入到 P 型硅片上產(chǎn)生一塊異常稀薄個獨特的 PN 結(jié),然后將正極接到 N 上而負極方式包裹一層減反射膜到光伏電池的表面用的)。暴露在太陽光下接受到光能時 PN 結(jié)便開始工作能吸收,此時的光子已經(jīng)處于高速運行中并將掉,而此刻已經(jīng)逃離了共價鍵的電子則會丟下邊,然后空間電場力產(chǎn)生兩股作用力讓空穴靠慢的這兩類物質(zhì)在各自的位置聚集得越來越多逐步產(chǎn)生越來越強的電壓差,以此形成了電能的電路模型
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于DSP的改進PSO光伏陣列MPPT控制應用[J]. 孫菊妹. 電子器件. 2018(01)
[2]基于滯環(huán)比較的自尋優(yōu)擾動觀察MPPT控制策略[J]. 陳霞,高琳. 可再生能源. 2018(02)
[3]基于改進BA算法的光伏發(fā)電系統(tǒng)MPPT優(yōu)化控制[J]. 劉楊,王維慶,王海云. 水電能源科學. 2017(07)
[4]基于多模型狀態(tài)估計的光伏陣列MPPT技術(shù)[J]. 聶曉華,張曉倩. 電測與儀表. 2017(06)
[5]混沌改進貓群算法及其在光伏MPPT中的應用[J]. 聶曉華,王薇. 中國電機工程學報. 2016(22)
[6]考慮局部陰影的光伏陣列MPPT優(yōu)化控制策略[J]. 趙興勇,張慧生,王凱武,荀之,王帥. 電網(wǎng)與清潔能源. 2016(11)
[7]局部陰影下光伏陣列建模及多峰值MPPT控制[J]. 周元貴,陳啟卷,何昌炎,車孝軒. 太陽能學報. 2016(10)
[8]基于貓群算法的光伏陣列多峰MPPT控制策略[J]. 聶曉華,王薇. 電力電子技術(shù). 2016(10)
[9]基于PCRB的MPPT定量評價方法研究[J]. 聶曉華,張夫鳴. 電力電子技術(shù). 2016(07)
[10]基于擬合曲線法和最優(yōu)梯度法相結(jié)合的MPPT算法[J]. 羅嘉,郭興眾,吳飛. 南陽理工學院學報. 2016(02)
博士論文
[1]混沌理論在光伏直流微電網(wǎng)系統(tǒng)中的應用研究[D]. 王立華.北京交通大學 2017
[2]聚光太陽能溫差發(fā)電關鍵技術(shù)及熱電性能機理研究[D]. 梁秋艷.東北農(nóng)業(yè)大學 2016
[3]直流微網(wǎng)下適用于光伏系統(tǒng)的電導增量最大功率點跟蹤優(yōu)化技術(shù)研究[D]. Amjad Ali.浙江大學 2016
[4]陰影條件下光伏系統(tǒng)的失配分析與優(yōu)化控制研究[D]. 李善壽.合肥工業(yè)大學 2016
[5]分布式風光互補系統(tǒng)控制與最大功率跟蹤策略研究[D]. 劉立群.上海交通大學 2011
[6]用于現(xiàn)代電源系統(tǒng)的若干關鍵控制芯片研究與設計[D]. 章丹艷.浙江大學 2008
碩士論文
[1]光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中基于狀態(tài)估計的MPPT及孤島檢測方法研究[D]. 張曉倩.南昌大學 2017
[2]混沌改進群體智能算法研究及其在光伏MPPT中的應用[D]. 王薇.南昌大學 2017
[3]太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)最大功率跟蹤(MPPT)技術(shù)研究[D]. 馬士偉.蘭州理工大學 2016
[4]基于SVR的光伏陣列MPPT算法研究[D]. 戴雅晨.南昌大學 2016
[5]光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的全局MPPT及逆變控制策略研究[D]. 胡偉.南昌大學 2016
[6]基于改進差分進化算法的光伏發(fā)電系統(tǒng)MPPT方法研究[D]. 高建超.南昌航空大學 2016
[7]光伏發(fā)電系統(tǒng)MPPT控制算法的優(yōu)化研究[D]. 胡文淵.中國地質(zhì)大學(北京) 2016
[8]光伏發(fā)電系統(tǒng)改進型變步長MPPT控制研究[D]. 周東寶.華南理工大學 2016
[9]具有MPPT功能的太陽能發(fā)電并網(wǎng)逆變器[D]. 王璐.燕山大學 2015
[10]光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)設計及MPPT技術(shù)研究[D]. 姚光輝.浙江大學 2014
本文編號:3266982
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