独立光伏发电系统最大功率点跟踪原理分析及仿真研究毕业论文.docVIP

欢迎引用：[5] 黄克亚. 独立光伏发电系统最大功率点跟踪原理分析及仿真研究[J]. 电工电气, 2011, (2):22-25. 独立光伏发电系统最大功率点跟踪原理分析及仿真研究 黄克亚1 2 1苏州大学电子信息学院 江苏 苏州 215021 2南京铁道职业技术学院 江苏 苏州 215137 【摘 要】：本论文以太阳能光伏发电系统为研究对象，以获取太阳能电池的最大功率为目标。论文通过分析光伏电池特性，推导Boost电路阻抗变换关系，在Matlab中对光伏电池、Boost电路建模，改变Boost占空比寻找最大功率点。论文最后给出光伏发电系统最大功率点跟踪方案即改变Boost占空比使得负载的等效阻抗与光伏电池阵列内部阻抗相匹配。 【关键词】：太阳能电池、最大功率点跟踪、升压电路 、仿真 Principle analyze and simulation research of the maximum power point tracking Stand-alone Photovoltaic System Huang ke ya1 2 1 School of Electronics and Information，Suzhou University，Suzhou Jiangsu 21502 2 Nanjing Institute of Railway Technology， Suzhou Jiangsu 215137 【Abstract】：In this paper, in order to obtain the maximum power of solar cells, photovoltaic systems were discussed and analyzed. The characteristics of photovoltaic cells were analyzed. Besides, the relations Impedance transformation of Boost Circuit was derived in this paper. We attempt to change Boost circuit duty cycle, In order to search for the maximum power point of photovoltaic systems. The last program selected for photovoltaic systems maximum power point tracing that is changing the Boost duty cycle makes the equivalent impedance of external load to match the photovoltaic systems internal impedance. 【Keywords】：solar cell、maximum power point tracking 、Boost、simulation 引言：随着能源问题和环境问题的日益突出，作为清洁能源的太阳能越来越受到重视。近年来，太阳能光伏发电的研究和应用有了突飞猛进的增长，成为新能源的研究热点之一。目前制约太阳能光伏发电系统进一步发展因素主要有高昴的制造成本和较低的转换效率。众所周知，光伏系统有一个最大功率点，为有效地利用太阳能，必须进行最大功率点跟踪(MPPT maximum power point tracking)。 1 光伏电池特性 光伏电池无需外加电压，可以直接将太阳能转换成电能，并驱动负载工作，太阳能电池的工作机理是光生伏特效应，即吸收光辐射而产生电动势。根据光伏电池的工作原理，以及影响光伏电池工作效能的因素，我们可以用下式所示的数学方程来表示光伏电池的输出电流与输出电压的关系: (1) 式中:I—光伏电池板的输出电流(A)；V：光伏电池板的输出电压(V)；q：一个电子所含的电荷量(l.6x10-19C)；K：波尔兹曼常数(l.38×10－23J/K)；T：光伏电池板表面温度(K)；n：光伏电池板的理想因数(n=1-5)；I0：表示光伏电池板的逆向饱和电流。 在Matlab中建立光伏电池数学模型[1]，写成嵌入函数的形式，并根据数学模型，绘制不同辐照度和不同温度条件下的I-V、P-V曲线如图1所示。其中图(a)、图(c)标注为辐照度，单位为W/m2;图(b)、图(d)标注为阵列表面温度，单位为℃。 图1 光照和温度对太阳能电池的影响 从图1四组特性曲线可以看出辐照度主要影响太阳能电池的短路电流，温度主要影响太阳能电池的开路电压，特定