光伏发电系统中MPPT控制方法研究

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摘要:本文介绍了光伏发电系统的组成、降压式变化器(Buck Converter)和升压式变换器(Boost Converter)。根据太阳能光伏电池数学模型、太阳能光伏电池的输出特性、太阳能电池的等效模型，对MPPT控制方式进行了研究，讲解了目前最常用的最大功率跟踪方法变步长电导增量法。对如何提高太阳能光伏发电系统的转换效率及最大功率点跟踪的控制器进行了研究，使光伏系统始终输出最大功率。68641

毕业论文关键词: 最大功率点跟踪，光伏电池的输出特性，伏安特性，光伏系统

Abstract: This paper introduces the composition of photovoltaic system, buck converter and boost converter.according to the solar photovoltaic cell mathematical model, solar cells, solar cell output characteristics of the equivalent model, the MPPT control methods were studied, to explain the current maximum power is the most commonly used tracking methods variable-step incremental conductance method. On how to improve the conversion efficiency of solar photovoltaic power generation system and the maximum power point tracking controller was studied, the photovoltaic system is always the maximum power output.

Key words: the maximum power point tracking, the output characteristics of photovoltaic cells, the volt-ampere characteristics, Photovoltaic system

1 绪论 4

2 太阳能光伏发电系统的组成 5

3 太阳能光伏电池的特性 6

3.1太阳能光伏电池的基本原理 6

3.2太阳能光伏电池数学模型 6

3.3太阳能光伏电池的输出特性 8

3.4太阳能电池的等效模型 8

4 典型的DC／DC变换电路 10

4.1 降压式变化器(Buck Converter) 10

4.2升压式变换器(Boost Converter) 10

4.3 升压式变换器(Boost Converter)的工作原理 11

5 MPPT控制技术的研究及实现方案 12

5.1 最大功率点跟踪的原理 12

5.2 典型最大功率点跟踪方法——变步长电导增量法 13

5.2.全局变步长电导增量法 14

5.2.2稳定工作点判断 15

6 仿真分析 16

结论 19

参考文献 20

致谢 21

1 绪论

能源犹如人体的血液。2l世纪是世界能源结构发生巨大变革的世纪。由于传统能源(如煤、石油、天然气等)的供给已出现严重短缺局面，人类开始将目光转向可再生能源的发展。

太阳能作为一种新型的绿色的可再生能源，与其他新能源相比，是最理想的可再生能源，具有储量大、清洁环保、利用经济等优点。随着环境污染与能源危机的加剧，太阳能的利用已经越来越受到人们的重视，而太阳能光伏发电技术的应用更已经成为人们普遍关注的焦点。近年来，光伏并网发电已经成为光伏发电的研究热点和应用的重要方向，这意味着太阳能光伏并网发电技术已迈入了一个新的历史阶段，即太阳能光伏发电已经开始向大能源、替代能源过渡。