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1、本科毕业设计（论文）光伏阵列MPPT控制方法的研究及仿真 燕 山 大 学 2012年06月本科毕业设计（论文）光伏阵列MPPT控制方法的研究及仿真 学 院： 里仁学院 专 业：电力系统及其自动化 学生 姓名： 学 号： 09120303 指导 教师： 杨秋霞 答辩 日期： 2013.6.16 燕山大学里仁学院毕业设计（论文）任务书学院： 电气工程学院 系级教学单位： 电力工程系 学号09120303学生姓名专 业班 级09电力2班题目题目名称光伏阵列MPPT控制方法的研究及仿真题目性质1.理工类：工程设计 （ ）；工程技术实验研究型（ ）；理论研究型（ ）；计算机软件型（ ）；综合型（ ）。2
2、.管理类（ ）；3.外语类（ ）；4.艺术类（ ）。题目类型1.毕业设计（ ） 2.论文（ ）题目来源科研课题（ ） 生产实际（ ）自选题目（ ） 主要内容内容：1、了解当今光伏发电的现状，并掌握光伏电池的工作原理。2、学习并熟练运用MATLAB软件进行仿真。3、研究当今广泛运用于最大功率跟踪系统的几种控制方法：固定电压跟踪法、扰动观测法和导纳微增法并了解每种方法的优缺点。4、对这几种方法进行研究仿真，最终给出仿真结果。目标：对光伏阵列MPPT几种控制方法进行研究及仿真。毕业设计说明书一本，查阅一篇相关英文参考文献及译文。 基本要求1遵守毕业设计期间的纪律，按时答疑；2独立完成设计任务，培养基
3、本的科研能力； 3设计说明书一份（不少于2万字）；英文资料翻译不少于5千字；说明书要求条理清晰、文笔通顺，符合毕业设计撰写规范的要求；论文、图纸中的文字符号符合国家现行标准；4. 完成相关的仿真实验，并反映在论文中，给出编写的程序清单。参考资料1、光伏产业发展情况以及MPPT控制方法的相关资料2、MATLAB软件的相关教材。3、在校园期刊网上查阅有关文献10篇以上，外文文献1篇以上。周 次14周58周912周1316周1718周应完成的内容查阅文献，熟悉选题的相关知识，对所选题目建立总体认识。学习与选题有关的必要知识；熟悉MATLAB软件的使用。对光伏阵列MPPT几种控制方法进行比较研究，了解
4、其优缺点。完成对几种控制方法的仿真，给出仿真结果。撰写毕业论文，准备答辩。指导教师：杨秋霞 职称：副教授 2012年12月20 日系级教学单位审批： 年 月 日摘要随着当前世界不断的发展，化石能源短缺和其所带来的环境污染问题越来越严重，急需可再生能源的替代，目前世界各国都在发展新能源，用来减少对传统化石能源的依赖。在这些可再生能源之中太阳能是其中不可获取的一部分，它有自己独特的广泛性和清洁性受到人们的青睐。但是所开发的光伏电池输出功率容易受到光照强度和环境温度的影响，使其不能有效的讲电能传给负载由此问题便有了学术界对光伏电池最大功率点跟踪技术的研究，研究的最大公功率点跟踪技术方法有固定电压跟踪
5、法、扰动观察法和导纳微增量发等。本文是通过对目前光伏产业发展现状的研究，讲述光伏发电的基本原理和最大功率点跟中方法的控制方案。首先是对光伏电池的数学模型，根据数学模型在Matlab软件中搭建仿真电路并得出仿真结果，验证其数学模型的正确性。接着是对最大功率点跟踪方法的原理进行重点的讲解，特别是固定电压跟踪法、扰动观察法和导纳微增量法这几种常用的方法，比较他们的优缺点。最后是对这几种方法用Matalab/Simulink搭建模型仿真并得出仿真结果。关键词：光伏电池；最大功率点跟踪；固定电压跟踪法；扰动观察法；导纳微增量法AbstractWith the current world continue
6、s to develop, fossil energy shortage and environmental pollution problems they bring more and more serious, urgent need for renewable energy alternatives, the current world are developing new energy sources, to reduce dependence on traditional fossil fuels . Among these renewable energy sources in t
7、he solar energy is a part of which can not be obtained, it has its own unique breadth and cleanliness by people of all ages. But the development of the photovoltaic cell output power vulnerable to light intensity and ambient temperature, so that it can not effectively pass power load stresses, thus
8、there will be some academic problems Photovoltaic Maximum Power Point Tracking technology research, research nominal maximum power point tracking method with a fixed voltage tracking method, perturbation and observation method and admittance micro-increments hair and so on.This is achieved by the cu
9、rrent development status of the PV industry, about the basic principles and photovoltaic maximum power point with the method of control scheme. The first is the mathematical model of photovoltaic cells, according to the mathematical model built in Matlab software simulation circuit and the simulatio
10、n results obtained to verify the correctness of the mathematical model. Followed on the maximum power point tracking method to explain the principle focus, in particular, fixed voltage tracking method, perturbation and observation method and the admittance of these types of micro-increment method co
11、mmonly used methods, compare their advantages and disadvantages. Finally, these are several ways to use Matalab / Simulink to build simulation models and simulation results obtained.KeyWords: Photovoltaic cells；Maximum Power Point Tracking； Fixed voltage tracking method；Perturbation and observation
12、method；Admittance micro incremental method目录摘要IAbstractII第1章 绪论11.1 课题的背景与意义11.2 国内外光伏发电产业现状31.2.1 国外光伏发电产业现状31.2.2 国内光伏发电产业现状41.3 光伏发电系统的原理51.4 本文主要研究内容6第2章 光伏阵列特性及数学模型72.1 光伏电池的工作原理72.2 光伏电池的等效电路82.3 光伏电池的性能参数92.3.1 短路电流92.3.2 开路电压102.4 光伏电池的伏安特性102.5 光伏电池的数学模型112.6 本章小结11第3章 光伏阵列最大功率点跟踪的策略163.1 最
13、大功率点跟踪的原理163.2 常用的MPPT控制方法173.2.1 固定电压跟踪法173.2.2 扰动观察法法193.2.3 导纳微增量法213.3 本章小结23第4章 光伏阵列MPPT仿真与结果244.1 光伏阵列仿真结果244.2 最大功率点跟踪的仿真254.2.1 固定电压跟踪法的仿真与结果264.2.2 扰动观测法的仿真与结果274.2.3 导纳微增量法的仿真与结果284.2.4 三种MPPT算法的比较324.3 本章小结33结论35参考文献36致谢38附录39第1章 绪论1.1 课题的背景与意义人类的文明发展离不开能源，能源是发展的基础，人类现在处于能源匮乏和使用其所带来的生态恶化的
14、环境中，对新能源的开发尤为重要。在当代的世界中，引用新能源而不污染环境是全人类共同所关心的问题，当然这也是我国现在发展所关心的重要问题，我国石油等化石能源匮乏，对国外进口依赖逐年增大，对新能源的开发急切需要。在人类发展的过程中，人类所利用的主要还是化石能源，如煤炭、石油、天然气等，化石能源不可再生，而且目前其储量也是日益减少。能源的消耗随着人口的增加、世界经济的发展是与日俱增，这种传统的化石能源日益枯竭，能源危机正一步一步的逼近我们。在二十世纪初进行的世界能源数据调查显示1，全世界的石油储量可开采39.9年，天然气是61年，煤炭比较长点是227年。目前世界传统的化石能源非常拮据，而且我国更是不容乐观。在2000年的统计中，我国可开发的能源总储存量占世界的10.1%，在这之中煤炭约占58.8%，石油约占3.4%天然气约占1.3%，水资源约占36
