46太阳能最大功率点跟踪控制系统的研究与实现

江苏大学硕士学位论文太阳能最大功率点跟踪控制系统的研究与实现姓名：时剑申请学位级别：硕士专业：工程热物理指导教师：单春贤20090605太阳能最大功率点跟踪控制系统的研究与实现作者：时剑学位授予单位：江苏大学相似文献(10条)1.学位论文张利明碟式太阳能聚光器跟踪控制系统的设计与研究2008随着世界能源形势的日趋严峻,太阳能热发电作为一种重要的可再生能源发电方式,受到了各国政府的青睐。聚光器的跟踪控制是太阳能热发电系统中的一项关键技术,采用跟踪系统可大幅提高太阳能聚光器的热接收率,进而提高系统的发电效率。本论文设计了一套用于碟式太阳能聚光器跟踪控制的8051单片机系统,并通过实验检验了系统的跟踪效果。论文首先分析了太阳与地球的相对运动规律,描述了在赤道坐标系和地平坐标系下太阳相对于地球的运动轨道；在考虑了系统应用的基础上,提出了以步进电机为驱动机构的开环跟踪控制策略,并设计了相应的控制系统。根据控制系统的要求,本文选用了AT89C51RC单片机作为核心部件,完成了单片机的外围硬件电路设计和相应的软件设计。文中详细介绍了系统硬件电路中的重要器件及其实现的功能,设计了相应的硬件接口电路,主要包括复位电路,I2C串行通信电路和步进电机驱动电路,并以软件流程图的形式详细说明了本文的软件设计思想。本文搭键了太阳跟踪试验台,通过实验对比了自制跟踪系统与直接辐射表跟踪系统的跟踪效果,实验结果表明：本文所设计的跟踪控制系统跟踪效果良好,系统运行可靠性高且可以在有云的天气下正常运行,从而验证了本文所制定的跟踪策略的可行性。2.期刊论文陈刚.郑桂斌.彭红卫.CHENGang.ZHENGGui-bin.PENGHong-wei一种改进型的太阳能最大功率点跟踪控制与仿真-节能2009,28(7)从实际应用角度出发,论述了采用改进间歇扫描跟踪的方法进行最大功率点跟踪控制的过程,并通过仿真实验验证其可行性和有效性,从而达到了较好利用太阳能的目的.3.期刊论文张先勇.舒杰.吴昌宏.李戬洪.ZHANGXian-yong.SHUJie.WUChang-hong.LIJian-hong槽式太阳能热发电中的控制技术及研究进展-华东电力2008,36(2)简述了槽式太阳能热发电系统在国内外的发展现状,对系统的具体结构形式进行了介绍,对其中的太阳跟踪控制、温度与压力控制系统等关键控制问题进行了详细的分析研究,对各种控制方法在其中的应用现状作了较为全面的综述.4.学位论文张磊两次反射多平面镜聚光型太阳能光伏系统设计方法的探讨2009当今，开发利用可再生清洁新能源是全世界面临的共同课题，其中太阳能光伏发电倍受瞩目，但目前由于光伏发电成本高，还未能充分进入市场。如何最大限度的提高太阳能的利用率、降低光伏发电系统成本仍为国内外学者的研究热点之一。本文从提高太阳能的接收效率方法出发，利用现有的技术，研究设计新型聚光型光伏发电系统，以有效降低太阳能发电成本。本文主要工作内容如下：1、光伏发电系统聚光器设计。以聚光型光伏发电为出发点，通过对光伏电池的输出特性和其影响因素的分析，得出普通光伏电池的最佳入射光强Em为额定光强的5～6倍。并据此设计了两次反射多平面镜聚光器增强光伏电池的入射光强，提高了光伏电池发电能力。并从光学理论方法推导出了两次反射平面镜组成结构方式，给出了一种新型两次反射多平面镜聚光器设计方法。2、聚光型光伏发电系统的跟日器设计。为达到理想的聚光效果，采用天文日历定位和极大光强比较定位相结合的方法，对太阳位置进行准确定位，通过采用方位角和俯仰角两轴跟踪控制方法准确跟踪太阳位置。3、建立了小型两次反射多平面镜聚光型光伏发电实验系统，对小型平面镜聚光型光伏发电系统进行两轴步进跟踪控制，并给出硬件设计原理图和软件设计框图。实验表明，该聚光器能够达到设计要求的聚光效果，跟日器能够准确跟踪太阳，系统设计方法是可行的。5.期刊论文张海燕.张崇巍.王建平.ZhangHaiyan.ZhangChongwei.WangJianping获得最大日照度的协调控制方法的研究——多镜面聚光型太阳能光伏系统-太阳能学报2008,29(11)针对目前太阳能聚光方式,提出了采用平面镜反射聚光的多镜面阵全跟踪聚光方案.首先描述了多镜面聚光型太阳能光伏系统的基本结构及其跟踪控制原理和方法.通过对多镜面阵聚光系统对太阳全方位跟踪控制分析,推出了太阳电池组件和平面镜阵在跟踪过程中方位角、倾角及空间位置变化的运动方程.通过建立了平面镜阵与太阳电池组件之间的运动关系,实现太阳电池组件跟踪控制以及平面镜阵之间的跟踪协调控制,并对此系统进行了定量分析和数值计算.6.期刊论文杨欢军.姜清海.陈峰.郭金基.陈海.隆志军.谢观健基于阳光自动跟踪控制的光伏阵列设计及应用-机电工程技术2010,39(4)阐述太阳能光伏发电系统的构成,研究发电阵列工程设计及发电容量计算,进行了阳光自动跟踪器和控制系统设计.提出中央控制系统和节能LED阵列控制的整合方案,最后给出了应用实例.7.期刊论文黄瑶.黄洪全.HUANGYao.HUANGHongquan电导增量法实现光伏系统的最大功率点跟踪控制-现代电子技术2008,31(22)最大功率点跟踪控制是光伏并网发电系统中经常遇见的问题.介绍光伏并网系统的结构,通过对太阳能电池功率电压曲线的分析,结合光伏并网系统的特性和太阳能电池的最大功率点的跟踪原理,提出一种采用电导增量法来实现光伏系统的最大功率点跟踪的方法.此方法控制精确、响应速度比较快,适用于大气条件变化较快的场合.8.学位论文赵剑飞太阳能电动车最大功率点跟踪控制研究及其实现2003该文的目的在于寻求一种适用于太阳能电动车的最佳最大功率点跟踪控制策略,同时也对最大功率点跟踪器的软硬件进行了设计.首先,通过试验研究了太阳能电池板的工作原理及输出特性.其次,根据太阳能电动车能量控制系统的要求,提出了适用于太阳能电动车的5种最大功率点跟踪控制策略,并通过理论分析进行了改进.最后,结合太阳能电动车的特点,对最大功率点跟踪控制策略进行了软硬件实现.设计了基于DSP的太阳能电动车用最大功率点跟踪器的硬件电路及应用控制程序.研究表明,该文设计的最大功率点跟踪控制策略能够快速、准确、高效地进行最大功率点跟踪,抑制了太阳能电池板工作点偏移,减小了功率波动,最大限度的从太阳能电池板汲取能量;最大功率点跟踪器具有高可靠性、高抗干扰性和高效性等优点,进一步解决了太阳能电动车的能源问题,为太阳能电动车的广泛应用奠定了基础.9.期刊论文李炜.朱新坚.LIWei.ZHUXin-jian光伏系统最大功率点跟踪控制仿真模型-计算机仿真2006,23(6)介绍了一种简单实用的光伏系统计算机仿真软件设计方法.通过对太阳能电池的物理模型和电特性的分析计算,建立了太阳能电池的数学模型,并结合S函数的编写,在Matlab/Simulink环境下建立其动态仿真模型.考虑到太阳能的波动性和随机性对太阳电池阵列的影响,该模型具有最大功率点跟踪(MPPT)功能.文中还给出了光伏系统仿真所使用的详细参数.仿真结果表明,利用该模型不需要精确的系统内部特性和结构参数,就可以实时模拟任何功率、电压组合的光伏阵列.10.学位论文杜琳基于输出参数的光伏系统最大功率点跟踪控制的研究与实现2007本文以太阳能发电系统为研究对象，以最大限度利用太阳能为主要目标，开展了太阳能光伏发电系统最大功率点跟踪控制的理论和试验研究。首先分析了太阳能电池的模型及输出特性，针对光伏阵列提出了一种新的最大功率点跟踪法。取代传统的跟踪太阳能光伏阵列本身参数法，本文采用跟踪光伏系统输出参数来实现最大功率跟踪技术。根据太阳能电池的特点，在对太阳能发电系统及其控制策略进行深入分析的基础上，设计了一套基于DSP的系统控制方案。系统采用两级控制，实现了对太阳能电池最大功率点的追踪。同时对太阳能光伏系统及其控制方案进行了仿真。针对上述分析与研究，对系统进行了设计。根据光伏系统的整体控制方案，给出了系统主电路结构及参数选择的设计思想。以MOTOROLA公司的数字信号处理器芯片DSP56F803为主控单元设计了控制电路并给出了驱动电路、保护电路的设计。研究表明：该系统很好的实现了本文提出的控制方案所应完成的各项功能。采用此种太阳能最大功率点跟踪技术能够快速、准确、高效地进行最大功率点跟踪，抑制了太阳能电池板工作点偏移，减小了功率波动，最大限度的从太阳能电池板汲取能量，因只需检测光伏系统两个输出参数当中的任意一个，简化了最大功率点跟踪器，且不必考虑控制算法及负载特性，具有较强的通用性。本文链接：授权使用：石家庄学院(sjzxy)，授权号：06864941-9e15-44f7-8657-9db8010da1e0下载时间：2010年7月19日