光伏并网发电系统及MPPT研究的任务书.docx

光伏并网发电系统及MPPT研究的任务书
任务书
一、课题背景
随着能源需求的增加，传统的化石能源逐渐减少，环保型新能源得到了广泛应用。太阳能是一种目前应用最为广泛的新能源形式之一，其主要利用光能转换为电能，以光伏阵列为主导的光伏发电系统被广泛使用。光伏并网发电系统可以使发电系统的安全性、可靠性、稳定性得到提高，成为光伏发电系统推广的关键因素之一。
然而光伏阵列的输出特性与其负载特性不匹配，基本无法直接与电网相连接，这种弱耦合的特性会导致并网发电系统的效率大幅降低，进而影响能源的可持续发展。因此，编写一份关于光伏并网发电系统及其控制的研究与实现的任务书，以确定研究方向和主要任务是非常必要的。
二、研究目标
本研究的主要目标是设计有效的光伏并网发电系统并进行模拟与实验研究。实现以下目标：
1.了解光伏发电原理，在光伏发电系统的框架下，对光伏电池模块进行性能测试和特性分析，获得合理的电压电流特性曲线；
2.研究并实现适合的最大功率点跟踪（MPPT）控制算法。该算法可以实时跟踪光伏电池模块的最大功率点，使整个发电系统的发电效率最大化；
3.设计适合的逆变器，并结合电池、均流器等电路组件实现光伏发电系统的稳定工作。对其电网并入时的电压、频率等进行监控和控制，以保证系统的有效运行和质量安全；
4.利用软件仿真、硬件测试等方法对系统进行有效验证，并查看功率输出、效率、MPPT算法等的控制效果；
5.搜集相关文献，并对文献进行研究和解读，不断完善系统的实现和控制方法；
6.撰写论文，发表在专业期刊上，推广实践经验。
三、关键技术与难点
1.最大功率点跟踪算法的设计，选用何种算法，需要满足什么条件，如何提高系统效率等等。
2.逆变器的设计和实现。逆变器时序的设置、控制算法的设计、电路的连接等都是需要注意的。
3.系统，特别是电网并入时，如何监控系统的电压、频率、有无短路等异常，以及如何正常、稳定的输出电力。
四、研究内容
1.了解光伏发电原理，并对光伏电池模块进行性能测试；
2.设计并实现适合的最大功率点跟踪（MPPT）算法；
3.设计逆变器，并结合电池、均流器等实现光伏发电系统的稳定工作；
4.对系统进行仿真和实验验证，调试和完善系统的控制效果；
5.撰写论文，发表在专业期刊上。
五、研究计划
第1-2周：了解光伏发电原理，阅读相关文献并进行归纳总结；
第3-4周：对光伏电池模块进行性能测试，获得特性曲线；
第5-6周：研发光伏发电系统的MPPT控制算法，并进行模拟仿真；
第7-8周：逆变器的设计和实现，包括时序的设置、控制算法的设计、电路的连接等；
第9-10周：系统电路的搭建和调试，仿真和实验验证算法的控制效果；
第11-12周：论文撰写和修改。
六、研究成果
通过研究该任务书所确定的科学研究目标和内容，所获得的科学研究成果主要包括以下几个方面：
1.光伏并网发电系统的设计和实现，具有较好的稳定性和可靠性，系统的总体质量符合规范要求；
2.在系统中加装了基于MPPT算法的控制器，有效跟踪光伏电池模块的最大功率点，提高了系统的发电效率；
3.获得的系统的电压、频率、有无短路等异常监测点得到了有效控制，达到了系统的稳定工作状态；
4.论文发表在相关期刊上，团队成员受到了学术上、课题上和技术上的全方位提高。