基于simulink光伏电池最大功率点跟踪技术的仿真

基于simulink的光伏电池最大功率

点跟踪技术的仿真

学 院： 专 业：

姓 名： 指导老师：

中国·珠海 二○一三年五月

信息学院 自动化

张太杰 许强强

学 号： 090104031042 职 称： 助教

北京理工大学珠海学院2013届本科生毕业设计

诚信承诺书

本人郑重承诺：本人承诺呈交的毕业设计《基于simulink的光伏电池最大功率点跟踪技术的仿真》是在指导教师的指导下，独立开展研究取得的成果，文中引用他人的观点和材料，均在文后按顺序列出其参考文献，设计使用的数据真实可靠。

本人签名： 日期： 年 月 日

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基于simulink的光伏电池最大功率点跟踪技术的仿真

摘要

当今社会都在提倡绿色环保的新能源，其中太阳能是被人类普遍认为的绿色能源。然而，阻碍太阳能快速发展的根源是光伏电池的转换效率问题。实际投入应用的光伏电池转换效率都低于35%。至今许多学者提出了各种各样方法，如恒压控制法、电导增量法、扰动观察法、模糊逻辑控制法和神经网络法等等，来提高光伏电池转换效率。

基于此，本论文主要研究基于simulink的光伏电池最大功率点跟踪技术的仿真。首先对光伏电池特性进行了分析。其次确定了仿真的总体设计方案，该方案由光伏电池模块、BOOST电路模块、控制器模块和脉宽调制器模块组成。再次，对各个模块一一搭建仿真模型，其中BOOST电路模块需要设置好各个元器件的参数；对于控制器模块是根据成熟的扰动观察法的算法搭建，而这是最重要的一部分，它的优劣直接影响到快速跟踪的效果；脉宽调制主要使用占空比增量DD与三角波进行比较得出一定脉宽的信号，用来控制IGBT的导通和关断。最后，把各个模块连接起来进行仿真，仿真结果表明达到了跟踪最大功率点的目的。

关键词： 光伏电池 BOOST电路 控制器 脉宽调制器

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Photovoltaic cells based on simulink simulation of maximum power

point tracking technology

Abstract

Today's society advocates green new energy of environmental protection and the solar energy is considered by universal human it is green energy. However, the barrier of the solar energy development is the photovoltaic battery conversion efficiency. In the practical application photovoltaic cell conversion efficiency is lower than 35%. Since many scholars have put forward various methods, such as constant pressure control, incremental conductance method, disturbance observation method, neural network and fuzzy logic control and so on, to improve the efficiency of photovoltaic cell’s conversion.

Based on this, this thesis mainly studies the maximum power point of photovoltaic cell tracking technology based on SIMULINK simulation. First of all, the photovoltaic cell characteristics are analyzed. Secondly determine the overall design scheme of simulation, the solution is made of the photovoltaic battery module, the BOOST circuit module, controller module and pulse width modulator module. Again, for each module one by one to build simulation model, the BOOST circuit module need to set up the parameter of all components, and controller module is based on mature disturbance observation algorithm to build and this is the most important part of that it directly affects the effect of the fast track, PWM uses mainly conduction than incremental DD compared with triangular wave obtained certain pulse width signal, to control the IGBT turn-on and turn-off. Finally, connect the various modules of the simulation. the simulation results show that it achieve the goal of the maximum power point tracking.

Keywords: Photovoltaic cells The BOOST circuit The controller PWM

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目录

1引言 .............................................................................. 1

1.1课题研究背景 ................................................................ 1

1.2 本课题的目的和意义 .......................................................... 1

1.2.1选题的目的 ............................................................ 1 1.2.2选题的意义 ............................................................ 2 1.3光伏发电的发展和现状 ........................................................ 2

1.3.1国内的光伏发电的发展和现状 ............................................ 2 1.3.2国外的光伏发电的发展和现状 ............................................ 3 1.4 本课题主要研究内容和创新点 .................................................. 4 1.5研究的基本思路和技术路线 .................................................... 4 1.6 本章小结 ................................................................... 5 2光伏电池分析 ...................................................................... 6

2.1 光伏电池工作原理 ............................................................ 6

2.2光伏电池物理模型 ............................................................ 7 2.3光伏电池输出特性 ............................................................ 9 2.4本章小结 ................................................................... 11 3光伏电池最大功率点跟踪技术的算法 ................................................. 12

3.1光伏电池最大功率跟踪（MPPT）概念和基本原理 ................................. 12 3.2 BOOST电路设计 ............................................................. 13

3.2.1 BOOST电路模型建立 ................................................... 13 3.2.2参数设置 ............................................................. 14 3.3 脉宽调制器设计............................................................. 16

3.3.1 PWM模型搭建 ......................................................... 16 3.4常用的最大功率跟踪控制方法的分析 ........................................... 17

3.4.1恒压跟踪法 ........................................................... 17 3.4.2 电导 …… 此处隐藏：3329字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……