不均匀光照下光伏阵列最大功率点跟踪与控制

来源 :重庆大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qq503302228
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着世界范围内原油储量的下降以及使用化石燃料给环境带来的巨大污染,对可再生能源的开发和利用得到了越来越多的关注。由于太阳能资源具有分布广、无污染、零成本等优点,以及太阳能电池技术和电力电子技术的发展,使得光伏发电成为新能源利用的主流方向。光伏发电系统的能量来源于光伏电池通过一定规律组成光伏阵列。当光伏阵列的光照强度不均匀时,会产生“热斑效应”,并且光伏阵列的输出特性曲线会有出现多个峰值。通常解决“热斑效应”的方法是采用附加旁路二极管和阻塞二极管,这样做保证了电池板的安全却导致阵列输出功率大幅下降。光伏阵列呈现多峰性的特点,使得传统最大功率点跟踪算法无法适用。因此,建立合适的光伏阵列拓扑结构,寻找合适的控制算法,在保证光伏电池安全性的基础上提升输出功率,对提高光伏发电系统发电效率具有非常重要的理论与实际意义。电导增量法在均匀光照下跟踪精度高,但面对不均匀光照下的情况,容易陷入局部优。  本文查阅了国内外大量参考文献,通过研究与实验提出了改进 BP神经网络与电导增量法(IBPNN-INC)相结合的最大功率点跟踪算法。该算法能够克服电导增量法在局部遮阴时的缺陷,有效的完成最大功率点跟踪。通过与传统电导增量法以及扰动观察法的分析比较,验证了本文提出的算法在不均匀光照下,光伏阵列呈现多峰时,能够快速、准确的完成最大功率点跟踪。另外,取代传统附加旁路二极管的控制方法,本文应用双向?uk转换器对光伏阵列进行控制,这种拓扑结构能够使每一个电池模块都稳定工作在各自的最大功率点处,保证了光伏阵列能够输出最大功率。与附加旁路二极管的控制系统进行实验比较,结果表明,理想情况下应用双向?uk转换器控制系统平均输出功率提高约10.58%。通过对光伏电池工作原理的研究,本文建立了新的太阳能电池模型,通过对其伏安特性以及“热斑效应”的验证,证明了所建模型的正确性。将该模型应用到由本文提出的最大功率点跟踪算法与光伏阵列拓扑结构的系统中,通过仿真实验验证了该系统能够在光伏阵列处于不均匀光照时有效的完成最大功率点跟踪,并且工作状态稳定,进而证明了本文所提出方法的可行性和有效性。
其他文献
目前,传统的管道检测方法因自身原理等因素导致其面临一些技术难题。生物学者通过模拟弱电鱼在水下通过主动发出电场并利用该电场实现对物体的定位和捕食的原理提出一种能在
无线传感器网络是一种信息获取和处理的综合学科,它由大规模能量、通信处理能力、计算能力等有限的无线传感器节点自组织而成,被广泛用于环境探测、灾难救助、军事、医疗以及工
直升机相比其他机种,最大的优点就是可以做空中悬停、低空域低速度和头部保持恒向的飞行,尤其是能于狭小受限地形垂直升降。这些特点使其具有广阔的用途及发展前景,无论是在对地
随着计算机技术和信息技术的迅猛发展,人们的生活沉浸在了数据和信息的海洋,人类社会已步入数字时代。人们需要丰富的数据和信息引导社会活动和方便生活,尤其在商业领域、企
测试仪器的发展历经漫长年代,对经济发展起到巨大的作用,随着科学技术水平的进步,测试仪器从传统测试仪器发展到数字测试仪器。随着计算机技术和通信技术的发展,出现了虚拟仪器。虚拟仪器充分结合计算机技术、总线技术和数字化技术,推动了测试仪器的发展。随着Android系统设备的普及和计算能力的提升,原本在PC机上实现的虚拟仪器系统,可以在移动平台得以实现。伴随着芯片微型化,从而使数据采集设备变得更易于携带,
弹性扭转驱动广泛应用于凹版印刷长轴驱动、纺纱机械中的罗拉传动、以及全电型注塑机等大量使用的滚珠丝杠传动结构中。另外,在负载惯量变化的情况下,电机惯量与负载惯量不匹
在旋转机械的使用过程中,故障的发生常常难以避免。一旦旋转机械的某一部位发生故障,轻则影响工业生产效率,降低旋转机械使用寿命,重则威胁工作人员的生命财产安全,造成不可
对机场目标识别的研究,从军事角度上可以帮助制导武器在末制导阶段自动识别敌方机场,通过摧毁敌方机场目标,瓦解敌方空军,对实现低成本打击、精确打击目标有很大的促进作用,
随着全球性能源危机的不断加剧,基于新能源的分布式发电系统受到广泛关注和快速发展。由于太阳能、风能的随机性特点,导致在用电高峰期不能提供足够电能,在用电低峰时发出过剩电能的问题。电池通过储能逆变器与分布式电网的能量双向流动达到为分布式发电消峰平谷的作用,有效解决了以上不平衡问题。储能逆变器作为分布式发电中的一个重要组成部分,其变换效率的提高成为众多学者研究的热点。本文以储能逆变器为研究对象,围绕其调
硝酸作为一种重要的原料,广泛应用于化学生产、医药行业、冶金、军事等领域。早在2007年,中国的硝酸年产量已经超过美国,跃居世界第一,但是只注重产量的过快增长,而忽略了生产过程