光伏M仿真报告.doc

南京理工大学 科研训练结题报告 项目名称：太阳能电池特性及最大功率点跟踪技术研究 资助类别：校级普通项目 指导教师： 项目成员： 二零一五年十月二十一日  摘 要 在绿色再生能源得到广泛应用的今天，太阳能因为其独特的优势而得到青睐。但因为光伏电池的输出特性受外界环境因素影响大，而且，光伏电池的光电转换效率低且价格昂贵，光伏发电系统的初期投入较大，为有效利用太阳能，需要对光伏发电系统加以有效的控制。本文着重对光伏阵列的最大功率点跟踪控制技术进行了详细的理论分析，建立了MATLAB 仿真模型，提出了相应的控制策略，并进行了实验验证。 首先，本文对光伏发电系统的组成进行了分析，光伏发电系统主要包括光伏阵列、电力电子变换器、储能系统和负载等。根据光伏发电系统和电网的关系，还可以把它分为独立发电系统和并网发电系统。 然后，本文对光伏电池的电气特性进行了分析，并建立了光伏电池的仿真模型。同时，本文对常用的最大功率点跟踪（MPPT）方法：扰动观测法（PO）进行了仔细的分析，并提出了改进的方法：通过变步长实现占空比跟踪的方法。 关键词：光伏电池；最大功率点跟踪；扰动观察法；变步长；MATLAB/SIMULINK仿真。 目 录 摘 要..........................................................................................................................I 第一章 绪论 4 1．1 研究背景 4 1．2 研究现状 4 1．2．1 光伏电源系统 4 1．2．2 最大功率点跟踪 4 1．2．3 电力电子仿真工具 5 1．3 研究内容 5 1．4 研究意义 5 1．5 实现方法及预期目标 5 第二章 光伏电池特性的研究 6 2．1光伏电池的分类 6 2．2 光伏电池的工作原理 7 2.2.1 P-N结简介 7 2.2.2 光伏电池的工作原理 7 2．3 光伏电池的电气特性 8 2．3．1 光伏电池输出特性方程 8 2．3．2 光伏电池模组与阵列 10 2．4光伏电池的仿真实现 11 2．4．1仿真模型 11 2．4．2 光伏电池的特性分析...............................................................................11 2．5 小结 13 第三章 电力电子转换器 4 3.1直流斩波电路...................................................................................................................14 3.1.1工作原理.................................................................................................................15 3.1.2数量关系................................................................................................................15 3.2 boost斩波电路............................................................................................................16? 3.2.1 boost斩波电路原理.............................................................................................16? 3.2.2 boost斩波电路的应用..........................................................................................18 3.3 设计内容及要求..............................................................................................................18 3.3.1