太陽(yáng)能電池M建模ppt課件

太陽(yáng)能電池最大功率點(diǎn)跟蹤仿真 組員 指導(dǎo)教師 答辯日期 2015 10 22 01 02 03 04 光伏電池模塊的仿真 最大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù) 擾動(dòng)觀察法的缺點(diǎn)與改進(jìn) 總結(jié)與展望 目錄 contents 第一章 光伏電池模塊仿真1 1太陽(yáng)能電池的等效電路圖 光伏電池模組的輸出特性方程 由給定的光伏電池參數(shù)確定各仿真模塊參數(shù)值 1 2光伏電池仿真模型 I U曲線 P U曲線 1 3輸出結(jié)果與分析 大氣溫度固定 25 不同日照強(qiáng)度下 光伏模組對(duì)日照量變化的特性曲線圖 日照強(qiáng)度固定 750W 不同大氣溫度下 光伏模組對(duì)溫度變化的特性曲線圖 I U曲線 P U曲線 從上圖可以看出 在一定的溫度和日照強(qiáng)度下 光伏電池的輸出電壓和輸出電流之間具有非線性的關(guān)系 并且具有唯一的最大功率點(diǎn)當(dāng)電池表面溫度或日照強(qiáng)度等因素發(fā)生變化時(shí) 最大功率點(diǎn)也會(huì)發(fā)生漂移因此 在時(shí)刻變化外界環(huán)境下 使光伏電池維持在最大功率點(diǎn)處 成為光伏系統(tǒng)中一個(gè)亟需解決的問(wèn)題 第二章 最大功率點(diǎn)跟蹤算法 最大功率點(diǎn)跟蹤算法有開(kāi)路電壓法 擾動(dòng)觀測(cè)法 恒電壓控制法 電導(dǎo)增量法等由于擾動(dòng)觀察法的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 跟蹤精度較高 且需要測(cè)量的參數(shù)較少 被普遍地應(yīng)用在光伏電池的最大功率點(diǎn)跟蹤上 所以我們使用擾動(dòng)觀察法作為仿真對(duì)象 2 1擾動(dòng)觀察法原理 2 2MPPT算法的總體模型 通過(guò)給定溫度25 光照通過(guò)timer模塊設(shè)定在200 1000之間進(jìn)行擾動(dòng)變化 通過(guò)搭建boost電路來(lái)直接實(shí)現(xiàn)擾動(dòng)法的算法 其中通過(guò)PWM脈沖調(diào)試來(lái)改變電壓 實(shí)現(xiàn)波動(dòng) MPPT模塊 PWM模塊 如圖PWM模塊基于占空比為升壓式變換器產(chǎn)生脈沖信號(hào) 其中 零階保持器的采樣周期與MPPT仿真模塊周期相同 取在 0 01 0 001 之間 2 22擾動(dòng)觀察法仿真結(jié)果其及分析 從圖中的電壓曲線 功率曲線和電流曲線可以看出 該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)太陽(yáng)能電池最大功率點(diǎn)的準(zhǔn)確跟蹤 但是在達(dá)到最大功率點(diǎn)后擾動(dòng)依然在進(jìn)行 這會(huì)造成能量的損失 第三章 擾動(dòng)觀察法的缺點(diǎn)及改進(jìn) 缺點(diǎn) 跟蹤穩(wěn)定時(shí) 只能在最大功率點(diǎn)附近振蕩運(yùn)行 改進(jìn)方法 采用變步長(zhǎng)擾動(dòng)首先設(shè)定參考電壓Ur和擾動(dòng)步長(zhǎng)step的初值 然后檢測(cè)擾動(dòng)后光伏電池的輸出電壓U和電流I 計(jì)算出擾動(dòng)前后的功率變化量dP和電壓變化量dU 由dP的值決定是否改變擾動(dòng)步長(zhǎng) 若vP0 保持原擾動(dòng)方向 若dP dU 0 將擾動(dòng)方向變反 用求得的新步長(zhǎng)和擾動(dòng)方向修正參考電壓Ur的值 并更新輸出功率的值 如是循環(huán) 直至step變?yōu)榱?3 1改進(jìn)后的MPPT模塊 3 2改進(jìn)后的結(jié)果與分析 跟蹤到最大功率點(diǎn)后擾動(dòng)明顯減少 有效地減少了能量損失 四 總結(jié) 本次科研訓(xùn)練取得以下成果 1 研究了太陽(yáng)能電池特性 對(duì)太陽(yáng)能電池進(jìn)行理論分析與仿真建模工作 2 研究了光伏發(fā)電中最大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù) 分析