文档介绍：中文摘要
摘要太阳能发电是当今世界上可再生能源领域中最清洁、最现实、最有大规模
开发利用前景的发电方式之一。本论文以太阳能发电系统为研究对象,以最大限
度利用太阳能为主要目标,开展了太阳能光伏发电系统最大功率点跟踪控制的理
论和试验研究。
论文首先分析了太阳能电池的模型及输出特性,针对光伏阵列提出了一种新
的最大功率点跟踪法。取代传统的跟踪太阳能光伏阵列本身参数法,本文采用跟
踪光伏系统输出参数来实现最大功率跟踪技术。根据太阳能电池的特点,在对太
阳能发电系统及其控制策略进行深入分析的基础上,设计了一套基于的系统
控制方案。系统采用两级控制,实现了对太阳能电池最大功率点的追踪。同时对
太阳能光伏系统及其控制方案进行了仿真。
针对上述分析与研究,对系统进行了设计。根据光伏系统的整体控制方案,
给出了系统主电路结构及参数选择的设计思想。以公司的数字信号处理
器芯片为主控单元设计了控制电路并给出了驱动电路、保护电路的设
计。
研究表明该系统很好的实现了本文提出的控制方案所应完成的各项功能。
采用此种太阳能最大功率点跟踪技术能够快速、准确、高效地进行最大功率点跟
踪,抑制了太阳能电池板工作点偏移,减小了功率波动,最大限度的从太阳能电
池板汲取能量,因只需检测光伏系统两个输出参数当中的任意一个,简化了最大
功率点跟踪器,且不必考虑控制算法及负载特性,具有较强的通用性。
关键词光伏系统最大功率点跟踪输出参数控制
份
致谢
本论文是在导师姜久春教授的指导下完成的,从论文的选题、课题开展
直至论文完成的全过程中都伴随着导师的悉心指导,从他的身上,我深深地感受
到作为一名科技工作者所应具备的崇高道德品质、严谨求实的学术作风、勤勉的
工作态度和无私的献身精神,这将成为我终身受益的一笔精神财富。在此,谨向
导师表示最衷心的感谢
在论文研究过程中,还得到了张维戈、李景新、王建强老师的热情帮助与指
导,与他们在学术上的研究和讨论大大提高了课题的进展速度此外,在学习和
实验中牛利勇博士、文峰、王晓峰、胡荣强等同学也给予我许多无私的帮助,在
此一并表示感谢。
论文的顺利完成是与师长、朋友和同学们的鼎立帮助分不开的,对此我将牢
记终生。
最后向于百忙之中评阅本论文的各位专家表示衷心感谢。
北京交通人学硕十学位论文
第一章绪论
互课题背景
环境问题与能源危机
能源是人类经济及文化活动的动力来源。世界文明史上,人类不断地从自然
界索取、探求适合生存和发展所需的各种能源,能源的利用水平折射出人类文明
的进步。从原始社会开始,化石能源逐步成为人类所用能源的主要来源,这种状
况一直延续至科技发达的现代社会。随着人类对能源需求日益增加,化石能源的
储量正日趋枯竭。全球资源专家们呼吁煤炭、石油等可贵的化石资源应该是留
给子孙后代的“化工原料”,而不该在我们这代人手中仅仅把它们作为燃料而消耗
殆尽。
此外,大量使用化石燃料已经为人类生存环境带来了严重的后果。目前由于
大量使用矿物能源,全世界每天产生约亿吨温室效应气体,已经造成极为严重
的大气污染。
如果不加控制,温室效应将融化两极的冰山,这可能使海平面上升几米,四
分之一的人类生活空间将因此受到极大威胁。当前人类文明的高度发展与地球生
存环境的快速恶化己经形成一对十分突出的矛盾,它向全世界能源工作者提出了
严峻的命题和挑战。
针对以上情况,开发利用可再生能源和各种绿色能源以实现可持续发展是人
类必须采取的措施。从能源供应的诸多因素考虑,太阳能无疑是符合可持续发展
战略的理想的绿色能源。全球能源专家们认定,太阳能将成为世纪最重要的能
源之一。
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北京交通大学硕十学位论文
太阳能的利用
太阳能利用主要有光热利用、光伏利用和光化学利用三种主要形式。我国低
温光热利用已经具有可观的规模,它成本低,使用方便,安全可靠。光伏利用近
期在世界范围内高速发展,我国光伏研究及其应用技术的发展也令人鼓舞,特别
是年在“西部大开发”战略的推动下,呈现出了一片繁荣景象太阳能发电
具有很多独特的优点
太阳能取之不尽,用之不竭,照射到地球上的太阳能要比人类消耗的能量
大倍。
太阳能发电安全可靠,不会遭受能源危机或燃料市场不稳定的冲击。
太阳能随处可得,可就近供电,不必长距离输送,因而避免了输电线路等
电能损失。
太阳能不用燃料,运行成本很小。
太阳能发电没有运动部件,不易损坏,维护简单。
太阳能发电不产生任何废弃物,没有污染、噪声等公害,对环境无不良影
响,是