光伏发电技术的Matlab仿真分析与研究.pdf-solarbe文库

资源描述：

昆明学院 2016 届毕业设计（论文）任务书设计（论文）题目光伏发电技术的 Matlab 仿真分析与研究子课题题目设计（论文）期限2016 年 2 月 29 日至 5 月 27 日（共 13 周）姓名学号所属院系自动控制与机械工程专业班级指导教师黄钺教务处编设计（论文）课题来源设计（论文）课题类型系内课题综合应用类本设计（论文）的目的和要求（包括教师应给出的设计原始资料）（一）、设计目的近年来 , 随着光伏产业的快速发展 , 对产业人才也产生了大量的需求。光伏发电技术作为光伏产业人才培养的重要基础专业知识，具有很强的实践性。由于受到实验设备、实验人员和实验条件等的限制 , 传统的实验教学很难开展 , 但是软件仿真虚拟实验和设计则没有这方面的限制。为了提高教学质量和改进课程教学效果 , 使学生在学习理论知识的同时能结合相关的实验、实践教学 , 加深对知识点的理解与掌握 , 是电气工程专业的任务之一。因此，对此展开研究显得尤为重要。（二）、原始资料 1. 太阳能光伏电池是太阳能发电的能量转换器件。其原理是光生伏打效应 , 当太阳光照射到太阳能电池上时 , 电池吸收光能 , 产生光电子 - 空穴对。在电池内电场的作用下 , 光生电子和空穴被分离 , 电池两端出现异号电荷的积累 , 即产生 “光生电压” , 若在内建电场的两侧引出电极并接上负载 , 则负载就有 “光生电流”流过 , 从而获得功率输出。其原理如下图所示光伏电池的简化等值电路如图 1 所示 , 由理想电流源 Ipv 、反向并联二极管 D、串联电阻 Rs 和并联电阻 Rsh 构成。各参数变量的电气特性如式 1 所示。式中 IL 、 Uoc光伏电池的输出电流、电压 ; ID光伏电池的反向饱和电流 ; A为 P-N 结的曲线常数 ; k波耳兹曼常数 ; T热力学温度 ℃ 。 2. 为了提高光伏发电的功率输出 , 常采用最大功率跟踪 MPPT控制 , 以保证光伏电池在任何条件下不断获得最大功率输出， MPPT 的独立式光伏发电系统结构图如下图所示。目前 , 常用的最大功率点跟踪 MPPT方法主要有恒定电压控制法、扰动观测法、导纳增量法等。学生应完成的任务（包括设计计算说明书、图纸等）1. 根据光伏电池的等效电路 , 在 Matlab/Simulink 仿真实验平台中建立光伏电池的仿真模型 , 对光伏电池的输出特性进行实验研究。 2. 采用 12 种最大功率点跟踪 MPPT方法设计实验，实现 MPPT控制。 3. 设计合理的直流 DC/DC变换电路，在光照及负载变化的情况下 , 研究系统保持最大功率点输出的状况。设计（论文）各部分内容和时间分配一．查找资料，初步确定设计方案。第 1 2 周二．计算、校验相关数据，分别完成各设计部分。第 3 6 周三．进行方案比较，优化设计。第 7 10 周四．录入及绘制图样，论文评阅及答辩第 11 13 周五． 2016 年 3 月 7 日前毕业设计开题报告交指导教师。 5 月 13 日以前，论文定稿，交指导教师审阅。 5月 20 日以前，正式论文打印完毕，交指导教师处。预计 5 月 28、 29 日毕业答辩。参考文献 [1] 周德佳 ,赵争鸣 ,吴理博 ,等 .基于仿真模型的太阳能光伏电池阵列特性的分析 [J]. 清华大学学报自然科学版 ,2007,4771109-1112. [2] 茆美琴 ,余世杰 , 苏建徽 .带有 MPPT 功能的光伏阵列 Matlab 通用仿真模型 [J]. 系统仿真学报 ,2005,1751248-1251. [3] 王越 ,王念春 ,时斌 .太阳能光伏电池阵列仿真模型的研究 [J].电工电气 ,20091020-22. [4] 赵争鸣 ,刘建政 ,孙晓瑛 ,等 .太阳能光伏发电及其应用 [M]. 北京科学出版社 ,2005. [5] 吴海涛 ,孔娟 ,夏东伟 .基于 Matlab/Simulink 的光伏电池建模与仿真 [J].青岛大学学报 ,2006,21474-77. [6] 李晶 ,窦伟 ,徐正国 ,等 .光伏发电系统中最大功率点跟踪算法的研究 [J].太阳能学报 ,2007,283268-273. [7] 王厦楠 .独立光伏发电系统及其 MPPT 的研究 [D]. 南京南京航空航天大学 ,2008. [8] 陈朝 .Matlab 实验仿真在通信原理课程教学中的应用 [J].实验技术与管理 ,2007,24592-93.任务下达日期 2016 年 2 月 2 日学生应送交毕业设计（论文）日期 2016 年 5 月 13 日指导教师签字年月日接受任务学生签字年月日教研室主任审核签字年月日系领导审定签字院系盖章年月日注 1．此任务书由指导教师填写，各系审定，下达任务的期限为本科第七学期，三年制专科第五学期，五年制专科第九学期； 2．课题来源分为校外课题、学校科研或质量工程立项课题（含国家、省、市、校级立项）、院（系）内拟定课题、学生自拟课题等； 3．课题类型分为工程设计类、理论研究类、实验研究类、计算机软件设计类、综合应用类等。