光伏发电系统最大功率追踪及并网控制的研究

发布时间：2025-05-01 16:41

　　随着世界工业化进程的加快,对化石能源的过度消费,致使能源紧缺问题日益突出,对环境造成的压力日益增大,向新能源转型已经成为一种趋势。太阳能作为一种可再生的清洁能源已经被广泛应用在日常生活和工业生产当中。但光伏电池的输出特性易受环境因素的影响,致使系统的光电转换效率较低,且在并网环节采用传统PI控制方式时并网电流谐波成分含量较多,影响电能质量。因此,本文针对单相光伏并网发电系统的最大功率追踪和并网问题展开了研究。首先分析了光伏电池的工作原理并推导出其数学模型,在Matlab/Simulink环境中搭建了光伏电池的仿真模型,得到其在不同温度和光照强度下输出的I-U、P-U曲线,进而详细分析了光伏电池的输出特性与环境因素的关系。其次分析了光伏电池MPPT控制原理,通过对Boost升压电路的分析,得出光伏最大功率追踪的实质是通过控制其占空比使所带负载与光伏电池内阻相匹配的过程。并对前级Boost电路中电容C和电感L的参数取值进行了设计。随后对常用的MPPT方法如恒定电压法、扰动观察法和电导增量法的控制效果进行了对比分析,均无法实现对光伏电池最大功率输出点快速准确地追踪。因此本文提出了一种基于自适应...

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题来源以及研究背景和意义
        1.1.1 课题来源
        1.1.2 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 光伏发电产业的国内外现状
        1.2.2 光伏发电MPPT控制的国内外现状
        1.2.3 光伏并网逆变器控制方法的国内外现状
    1.3 本文主要研究内容
2 光伏发电系统相关理论研究
    2.1 光伏电池发电原理
    2.2 光伏电池的数学模型与仿真
    2.3 光伏发电系统的组成
    2.4 光伏发电系统的分类
    2.5 DC/DC直流变换电路
    2.6 Boost直流变换电路参数设计
    2.7 本章小结
3 光伏发电系统最大功率追踪控制
    3.1 光伏发电系统MPPT控制技术
        3.1.1 光伏发电系统MPPT概述
        3.1.2 光伏发电系统MPPT控制原理
    3.2 常用MPPT控制策略的研究
        3.2.1 恒定电压法
        3.2.2 扰动观察法
        3.2.3 电导增量法
    3.3 基于自适应滤波的光伏发电MPPT控制方法
        3.3.1 自适应滤波算法的介绍
        3.3.2 基于自适应滤波的光伏MPPT控制原理
        3.3.3 改进的光伏MPPT控制方法仿真与分析
    3.4 本章小结
4 单相光伏发电系统并网控制策略
    4.1 光伏并网发电系统的分类
    4.2 并网逆变器的控制目标与方式
    4.3 单相光伏并网发电系统整体设计
    4.4 单相光伏并网仿真与分析
    4.5 本章小结
5 结论
参考文献
在学研究成果
致谢



本文编号：4042599