光伏最大功率点跟踪比较研究论文的外文翻译.docVIP

1.1论文目标和概述 太阳能是最有前途的可再生能源，现今可用的的能源。虽然太阳能是无污染，几乎免维护，但从PV（光伏）点阵获得能量不是恒定的。太阳能随外部条件如一天，地球上的地理位置，以及季节变化的因素包括太阳辐射，温度，绝对的空气质量和太阳入射角度的变化而变化。辐射和电池温度被认为是比其他条件更影响到光伏电池的输出最大化。 由于上述原因，光伏电池最重要的是优化光伏电池提供的电能输出，若干权力最大化和MPPT（最大功率点跟踪）技术。本论文旨在提供一个明确的光伏电池终端特性的了解。我们寻求有条不紊地进行测试，检查和了解各个子电路的工作，并提出了一种数字化测量MPPT控制算法。在这个过程中，我们将研究先前提出的算法，并探讨为什么这些算法可能无法正常工作所需，并建议改善及建议的理由。 1.2太阳能光伏系统 光伏发电系统的设计围绕光伏电池。因为一个典型的光伏电池产生约0.5V直流功率小于2瓦，光伏点阵必须串联，以获得所需的电压。光伏点阵需要进行并行连接到一个给定上以能够产生足够的电流。因此，一组光伏电池连接在一起，提供光伏组件。光伏电池模块可输出峰值功率范围从几瓦到300多瓦。典型模块的输出功率在100 W至1000W。几个模块串联和并联的配置，以获得光伏阵列连接。 由于光伏阵列产生电量，只照亮时使用，光伏发电系统通常采用储能装置，使捕获的太阳能转换为电能，反过来又转化为化学能，储存起来，并在稍后的时间使用。最常用的存储设备，是充电电池。更复杂的光伏阵列还包括瞬态抑制系统，系统电压调节器等 在许多情况下，光伏系统直接连接到电网上，这是是光伏阵列安装在怀俄明大学的情况。在时间足够光照充足的光伏发电所提供的电力电网，并不影响在光伏发电不足的情况下电网的可靠性。 1.3太阳能电池 光伏电池是一个专门设计的PN结或肖特基势垒设备。众所周知二极管将影响光伏电池的操作。当光伏点阵被照时，产生电子 - 空穴对，入射光与细胞中的原子相互作用。晶片交界处的电场使光子产生的电子 - 空穴对的分离，空穴漂移到P极上，光电离子漂移到N上。因此，理想的太阳能电池可以作为一个理想的电流源（即光子相互作用产生的电流）和一个理想二极管（PN结）组成的电路（见图1.1）所示。 在这里： Ir=与光照强度成正比的例的光电流;Id =通过二极管的电流;R =外部负载电阻; I=负载电流Vd =整个光伏电池的电压降; 一个理想的方程描述光伏电池IV关系方程（1.1） 在这里，I=负载电流;Il =为PN结的漏电流 I0 =反向饱和电流，Q= 1.60×10-19C;?VD =电池的输出电压，K=1.38X10-23 K（波尔兹曼常数），T=电池温度;可以清楚地从图1.1中指出，光伏电池，同时限制电压，即开路电压（VOC）和限制电流，短路电流（Isc） 我们研究了方程的一个理想的光伏电池（1.1）模型。在实际设备，光伏电池有串联电阻，分流电阻，与之相关的参数，以及反映实际的光伏电池，该机型拥有包括这些参数。 当前电池电压Vd和晶片产品，为我们提供了由太阳能晶片传递到电阻负载的功率。光伏组件在论文中使用的是一套108光伏细胞串联和并联两个等系列连接字符串。使用光伏阵列在怀俄明大学由16个这样的光伏组件。由于光伏发电系统是相当昂贵的，因此我们应该总是试图从光伏阵列的输出功率最大化。 最大功率点可以发现，鉴于电池动力方程和结果设置为零。这是许多开展研究的基础。但是，通过开展分化和比较的结果为零，此操作有非常低的灵敏度，在最大功率点附近时，实际上则是需要有很高的灵敏度。此外，模拟微分不能执行，会受到噪音电路元件的影响，例如一个电流传感器的数字实现。因此，我们得出该方法的结论，因为它被称为不是最佳的解决方案。在其中得到最大功率点是获得我们绘制PMP时的双曲线相切的点=?IMPVMP=（EB）=172.7W/m2 ?IV曲线PV曲线。从最大功率点可以看出，在图1.5所示的电压与输出功率的关系中，提出这一点。因此我们要进行光伏组件研究，因为一个单一的光伏电池的电压和输出功率是非常低的。我们可以清楚地看到，从图1.5图中，有两个不同地区工作的光伏模块，即从V= 0至合适的IV曲线。此外，它可以从光伏图看到，有一个功率超过VMP点的骤降值，这条曲线从0到最大功率点几乎接近线性增加。 如果Imp代表的光伏组件在最大功率点电流，Vmp代表在最大功率点电压，那么光伏组件最大功率可以认为由于一个给定的辐射值，Pmp获得一个且只有一个，此时负载值电阻为R。典型的光伏组件填充因子在0.5和0.82之间变化，在光伏模块中最大限度地填充因子决定最大化的反向饱和电流，??串联电阻和最大限度地分流电阻。 因此，光伏组件可以被认为是一个集光敏感的PN结，它具有非线性IV特性。当我们在一系列特殊的外部条件下，得