独立光伏发电系统最大功率跟踪研究.doc

摘要：随着全球面临的能源危机日益凸显，煤炭、石油、天然气等不可再生化石能源日益减少，且它们所引发的环境问题使地球承受着巨大的压力，在这种情况下，国内外学者和各行业都把眼光投向可持续发展的新能源，特别是太阳能这个地球所有生命活力的源头所在。光伏发电是太阳能的主要利用形式之一，光伏发电系统的最大功率跟踪问题一直是学术界研究的热点，所以，本文对独立光伏发电系统最大功率跟踪（MPPT）的研究具有很鲜明的现实意义。

首先，通过查阅光伏发电系统的相关应用背景材料，了解光伏发电的国内外研究状况，对光伏发电系统进行概述，介绍了光伏发电系统的基本组成以及基本的工作原理。

其次，本文在光伏电池数学模型的原理基础上，建立相应的Matlab仿真模型，得到光伏电池的输出特性，其基本原理为后面的最大功率跟踪（MPPT）研究做了铺垫。

最后，基于独立光伏发电系统基本原理和Boost电路模型，综合比较分析最大功率跟踪的研究方法，探索改善的最大功率跟踪（MPPT）方法，并进行Matlab仿真验证。

关键词：独立光伏发电系统，光伏电池，最大功率跟踪，Matlab仿真

目录

摘要

Abstract

第1章 绪论-1

1.1 课题研究的背景及意义-1

1.2 光伏发电的研究现状与发展前景-2

1.2.1 国外研究发展情况-2

1.2.2 国内研究发展情况-3

1.3 光伏发电系统概述-4

1.4 本文论述的内容-5

第2章 光伏阵列的特性和仿真研究-6

2.1 光伏电池的数学模型-6

2.2 光伏电池阵列的仿真模型-8

2.2.1 光伏电池的Simulink模型-8

2.2.2 日照强度对模型的影响-11

2.2.3 温度对模型的影响-12

2.2.4 光伏电池的串并联-14

2.3 本章小结-15

第3章 蓄电池储能控制研究-16

3.1 蓄电池基本工作原理-16

3.2 蓄电池充电方式与控制策略-16

3.3 本章小结-18

第4章 光伏阵列最大功率跟踪算法的研究-19

4.1 光伏系统最大功率跟踪原理-19

4.2 常用最大功率跟踪技术及比较-19

4.2.1 恒电压跟踪法-19

4.2.2 扰动观测法-20

4.2.3 增量电导法-22

4.3 本章小结-23

第5章 MPPT控制算法仿真研究-24

5.1 DC/DC转换电路分析-24

5.1.1 升压（Boost）斩波电路-24

5.1.2 降压（Buck）斩波电路-24

5.1.3 基于升压（Boost）斩波电路的MPPT原理-25

5.2 MPPT控制算法仿真-26

5.2.1 扰动观测法-26

5.2.2 变步长扰动法-27

5.2.3 增量电导法-28

5.3 本章小结-29

第6章 总结与展望-30

参考文献-31

致    谢-33