太陽能光伏發(fā)電全局最大功率點跟蹤方法及應(yīng)用.pdf

1、太陽能光伏發(fā)電是新能源開發(fā)利用的重要組成部分，對于解決化石能源危機和環(huán)境污染問題起到重要作用。本文主要研究光伏發(fā)電系統(tǒng)中陰影遮擋下的最大太陽能功率點跟蹤(Maximum Power Point Tracking, MPPT)問題，從光伏電池模型、MPPT控制算法以及MPPT控制系統(tǒng)這三個方面入手，展開一系列研究工作。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴針對太陽能光伏電池功率-電壓特性具有非線性強、不確定因素多等特點，為此，本文基于光伏理論

2、建立光伏電池的數(shù)學(xué)模型，并進行數(shù)值仿真實驗，模擬環(huán)境變化情況下的光伏發(fā)電。然后，基于實驗結(jié)果得到復(fù)雜環(huán)境因素下光伏發(fā)電系統(tǒng)的功率-電壓特性曲線的變化規(guī)律。在不同的陰影遮擋條件下，研究得到光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率-輸入電壓特性曲線呈現(xiàn)出不同的非凸函數(shù)特征，為進一步研究面向復(fù)雜特性曲線的最大功率點跟蹤方法提供了實驗依據(jù)。同時建立MPPT控制系統(tǒng)的仿真模型，為進一步進行MPPT控制算法實驗研究提供實驗平臺。⑵基于不確定環(huán)境因素的太陽能陣列非凸函

3、數(shù)輸出特性，提出一類改進模擬退火算法和基于梯度擾動觀測法的混合MPPT控制方法。首先，提出了一種改進模擬退火算法，解決一類非凸函數(shù)搜索極值的問題，并通過仿真實驗驗證全局搜索特性。然后，設(shè)計出一種混合MPPT控制方法，實現(xiàn)太陽能全局最大功率點的跟蹤控制，并用MPPT控制仿真系統(tǒng)驗證了算法的可行性和有效性。⑶設(shè)計了一套基于混合算法的太陽能光伏發(fā)電MPPT控制系統(tǒng)，采用Boost型變換器作為主控制硬件，基于嵌入式系統(tǒng)開發(fā)一套控制軟件，從而采用