基于变步长的MPPT的光伏发电系统的研究与设计的开题报告.docx

基于变步长的MPPT的光伏发电系统的研究与设计的开题报告
一、研究背景
随着能源需求的不断增长，光伏发电作为一种清洁、可再生的能源技术受到越来越多的关注。在光伏发电系统中，最大功率点跟踪（MPPT）技术是提高光伏发电效率的一个重要手段。现有的MPPT技术大多基于固定步长迭代计算，但这种方法的效率和精度都有限。为了解决这一问题，一种基于变步长的MPPT技术被提出。
二、研究目的和意义
本课题的研究目的是探究基于变步长的MPPT技术在光伏发电系统中的应用，设计一个基于该技术的光伏发电系统。通过比较该系统和传统的MPPT控制系统的性能指标来验证该技术的优越性。同时，本研究可以为进一步推广和应用光伏发电系统提供理论和技术手段。
三、研究内容和方案
该研究将围绕以下内容展开：
1.对现有MPPT技术进行分析和比较，研究基于变步长的MPPT技术的优势和不足之处。
2.建立光伏发电系统的数学模型，研究该系统在不同光照条件下的性能表现。
3.设计基于变步长的MPPT算法，并将其应用于光伏发电系统中，构建完整的控制系统。
4.进行实验测试，并比较基于变步长的MPPT控制系统与传统系统的性能指标，包括输出功率、转换效率和响应速度等。
研究方案如下：
1.系统调研和文献资料收集：对现有基于MPPT的光伏发电系统进行调研，并收集相关文献，分析设计方案的可行性和创新性。
2.数学模型建立：建立光伏发电系统的数学模型，包括电池模型、光伏板模型、负载模型等，为后续研究提供基础。
3.基于变步长的MPPT算法设计：根据光伏发电系统的特点和MPPT算法的优缺点，设计基于变步长的MPPT算法，结合控制系统进行优化。
4.系统搭建和测试：根据设计方案搭建光伏发电系统，并进行实验测试，通过对测试数据的分析得出结论。
五、预期结果
本研究将应用基于变步长的MPPT技术设计光伏发电系统，并进行测试和比较。预计可以得出以下结果：
1.比较基于变步长的MPPT控制系统与传统控制系统的性能指标，验证基于变步长的MPPT控制系统的优越性。
2.探讨基于变步长的MPPT技术的方法和优点，为进一步推广和应用光伏发电系统提供研究支持。
3.提出解决光伏发电系统中问题的方案和改进措施，为实际应用提供参考。
四、进度安排
本研究计划于2021年9月开始，至2022年6月完成。
1.2021年9月至10月：文献调研、理论学习和初步方案设计。
2.2021年11月至2022年2月：数学模型建立和基于变步长的MPPT算法设计。
3.2022年3月至5月：系统搭建和测试。
4.2022年6月：论文撰写和答辩。
五、参考文献
1.李亚南,姚育新,贾军,等.一种基于变步长的MPPT算法[J].中国电机工程学报,2011,31(5):52-57.
2.张洋,周正鹏,何建丽,等.基于变步长MPPT控制算法的太阳能光伏逆变器设计[J].电子科技,2017,30(20):107-111.
3.刘建国,贾凉河,熊洁,等.基于变步长MPPT的光伏发电系统优化控制研究[J].电工电能新技术,2019,18(5):109-114.
4.王宇康.基于变步长MPPT算法的光伏发电系统设计和仿真[D].大连理工大学,2018.
5.张振龙.基于变步长的MPPT算法在光伏发电控制系统中的应用研究[D].华北电力大学,2019.