论文部分内容阅读
清洁能源尤其是太阳能已受到全世界高度关注,太阳能发电技术经过多年的研究积累,已经成为较为成熟的一项新能源技术,我国在西藏、新疆等日照充裕的开阔地区已建立或投产多个大型并网型光伏电站。但随着我国新型城镇化建设步伐的加快和光伏事业的快速发展,对我国大部分地区而言,日照条件较好且平整开阔的有利建站用地非常稀缺,依托丘陵、山地、甚至屋顶建设小型光伏电站(容量在几兆瓦到几十兆瓦之间)成为更常见的选择。然而上述地形起伏不平、朝向各异、可安装的面积大小不同、相对零散,局部阴影、各光伏组件光照差异明显等问题凸显,这对逆变器的方案设计和技术要求相对较高,对最大功率点跟踪(MPPT)提出了更高的要求,虽然许多学者提出了许多局部阴影下MPPT的方法,但依然不能从根本上解决问题。 在传统方案中,光伏电站通过汇流箱将光伏组件的直流电汇集至逆变器,逆变器再经过逆变升压并入电网,一般逆变器仅采用一路MPPT。传统方案MPPT一般都是采用单路控制,在实际使用中的使用方式以及使用效果上都存在局限性,不能满足实际应用的需要。而且,采用单路控制的最大功率点跟踪装置,单机效率的提升已经到了一个饱和临界值,进一步提升的空间已经不大。因此本文提出一种采用双路 MPPT协同控制,同时跟踪两路 PV源的方法,此控制方法可以扩展到多路 PV源的最大功率点跟踪等领域,相当于把传统整体光伏组件MPPT分解成由多路MPPT,这样就能充分挖掘每一块光伏电池的发电效率,从而提高整个光伏电站的发电量。 (1)本文首先从太阳能电池的数学模型出发,根据太阳能电池的物理模型和数学模型,建立太阳能电池的 Matlab/Simulink模型,对太阳能电池的输出特性进行仿真研究,分析太阳辐射强度,温度对太阳能电池输出特性的影响。 (2)其次分析比较几种常见最大功率点跟踪的算法,并分析其优缺点,然后选取适合的最大功率点跟踪跟踪方法,并搭建相应模型,为本文光伏系统的模型研究打下基础。 (3)再对光伏系统Boost电路和逆变器控制模块进行分析,并选取合适的参数,结合太阳能电池模型和 MPPT仿真模型,搭建双路 MPPT模式下的整个光伏发电系统的仿真模型。 (4)最后分析仿真结果,验证双路MPPT模式的可行性与正确性,并应用实际工程中对其进行验证。