东北电力大学毕业设计外文翻译光伏发电系统的新型控制方案.doc

毕业设计(论文)外文资料翻译 外文出处： European Journal of Scientific Research 附 件： 1.外文资料翻译译文；2.外文原文。 指导教师评语： 签名： 年 月 日 附件1：外文资料翻译译文 光伏发电系统的新型控制方案 摘要:本文提出了一种用于光伏（PV）发电系统的新新型控制方案。所提出的计划可以控制光伏控制器升压转换器和一个微控制器使用，以提取光伏阵列最大功率和控制电池的充电过程。本文的目的是提出一个符合成本效益的升压转换器的设计方案和改进的最大功率点跟踪的光伏系统算法。提出了基于MATLAB的独立光伏发电系统仿真模型并给出评价，以确保在最大功率点操作该系统的可行性。 一、简介 最年来，光伏发电系统的安装正在迅速增长，迫于相关问题的压力：全球变暖、能源安全、技术改进和降低成本，光伏发电系统被认为是一种清洁能源和环环境友好型能源。光伏系统主要应用在电网或独立连接配置。独立的光伏发电系统对于偏远地区来说是很有利的并且是不可或缺的电源[1]。然而，光伏发电系统有两个弊病，一是9%至12％的低转换效率，特别是在低照射条件下；二是光伏阵列所产生的电力能量不断地发生变化，而且受天气条件的制约。因此，许多研究工作完成后，增加了从光伏阵列产生的能源效率[2]。 太阳能电池伏安特性是非线性的，与照射和温度变化有关。但在伏安特性曲线和功率电压曲线上存在一个最大功率点（MPP），在这一点，光伏系统是最高效率，并产生所谓的最大输出功率曲线。但该最大功率点（MPP）的位置并不清楚，但可以通过计算模型或有哪些信誉好的足球投注网站算法得到。因此，光伏发电系统最大功率点跟踪（MPPT）技术都需要一个新的控制器方案。 许多最大功率跟踪技术已经在文献上提出该技术在许多方面的应用，包括简单，收敛速度快，硬件实现和有效性的范围有所不同。然而，最广泛使用的最大功率跟踪技术是扰动观察性（P＆O）方法。本文提出了一种简单的MPPT算法，可以很容易地实施和低成本光伏的应用。本文的目的是设计一种新型的光伏最大功率跟踪方法控制器改进计划。 提出的独立光伏控制器考虑到实现数学模型每个组件以及实际的组件规范。在DC - DC升压转换器或前端组件之间的光伏阵列和负载连接。传统的升压转换器可能导致严重的反向恢复问题，增加了所有设备的评级。因此，转换效率的退化和电磁干扰问题变得严重不足这种情况得到改善。为了提高转换效率，若干研究人员对许多修改升压转换器拓扑结构进行了研究。电压钳位技术已被纳入转换器的设计并且克服了严重的反向恢复二极管的输出的问题[3]。在本文中，重点是也给出升压转换器设计。另一个独立光伏系统的重要组成部分是充电控制器，用来挽救可能因过度充电和过度放电损坏电池。研究表明，电池的续航时间可以不使用充电控制器降级。 本文提出的新独立光伏系统控制器方案提高了转换器和两个控制步骤充电控制器的性能。第一步是控制升压转换器，以提取光伏组件的最大功率点。在这里，高升压型转换器被认为是对加强光伏电压起作用，从而降低了串联光伏组件的数量，并保持一个恒定的直流总线电压的目的。微控制器是用于数据采集的太阳能光伏组件，来获得工作电流和电压，也可用于程序的MPPT算法。该控制器采用脉冲宽度调制（PWM）技术来增加光伏电压的产生脉冲的占空比的减小，从而获得稳定的输出电压和电流来接近最大功率点。第二个控制步骤是控制保护电池的充电控制器。通过控制充电电流、使用PWM技术和控制充电时电池电压，可避免高电压毒气电压。 二、光伏系统设计的提出 独立光伏系统大部分工作在一个模式，只有这样该光伏系统才能为电池充电，并且轮流供电给负载。在这种工作模式下，电池的寿命周期可能会由于连续充电和放电而减少。本提出中的独立光伏系统设计工作在两种模式：一、光伏系统直接向负载供电；二、当辐射降低时产生的能量是不够的，将收取的光伏能量汇聚于电池轮流供电给负载。为了管理这些模式的运作，需要把一个控制器连接到升压转换器，以此观察光伏输出功率。 2.1最大功率点跟踪算法 从PV阵列提取最大功率很大程度上取决于三个因素：绝缘，负载阻抗和电池温度。假设固定电池的效率，当光伏系统直接连接到负载时，系统将运行在I-V（伏安特性）曲线和负载线上，可以远离MPP区域。因此，生成的MPP根据不同的大气条件下负载线进行调整。为温度和辐照为基准的一个商业光伏模型输出的伏安特性表明，温度变化主要影响功能模块的输出电压变化特性，而辐照的变化影