基于simulink的带有MPPT功的光伏电池的仿真.docx

本科毕业设计（论文）基于Simulink的带有MPPT功能的光伏电池的仿真学院电力学院专业电气工程及其自动化学生姓名郭子暄学生学号20083015192指导教师荆朝霞提交日期2012年5月20日摘要如今，在全球经济与科技高速发展的背景下，能源消耗自然成为不可忽略的问题。在传统化石燃料，如煤、石油、天然气等面临枯竭之时，新能源的开发与利用成为当今的热点。在众多新能源中，光能由其高效、可持续以及无污染等特点进入了人们的视野。光伏电池也应运而生。本文首先通过对光伏电池单二极管等效电路的分析，以PV-MF165EB3光伏单元为例，基于高斯-赛德尔法提出了光伏电池等效电路中未知参数的求取方法，并利用Matlab/Simulink建立相关数学模型以仿真其输出特性。经验证，该模型能够较为精确地仿真PV-MF165EB3单元的I-V以及P-V特性。应用于光伏系统的最大功功率跟踪控制系统（MPPT）是为了使得光伏电池在不同的温度、光照强度以及电力负荷情况下实现功率的最大化。在本文当中，在I-V以及P-V特性基础之上，通过对其非线性特性的分析提供了最大功率跟踪控制算法—电导增值法，在本文中详细讲述了电导增量法的计算原理以及相关计算流程。为使输出端功率最大化，应用Boost升压电路跟踪最大功率点处电压，并经过逆变器完成其逆变，并分析逆变的效果。关键词：光伏系统；最大功率跟踪；电导增量法AbstractRecently,withtherapiddevelopingofeconomicandtechnology,theenergyproblemhasgrownintoagreatissuewhichcannotbeignored.Nowadaysunderthebackgroundthatconventionalfossilfuelsarerunningoutquickly,theexploitationofnewresourcesbecameanoutstandingresearchfocus.Amongnewresources,solarpowerwhichhasthecharacteristicsofhighefficiency,sustainability,non-pollutioncomesintopeople’ssight.Naturally,PVpanelcomesintobeing.Inthispaper,firstlywemadeananalysisforthesingle-diodeequivalentcircuitforPVsystem.TakingthePV-MF165EB3moduleasanexample,wecomeupwiththemethodforobtainingtheunknownparametersbasedonGAUSS–SEIDELMETHOD.AfterthatwiththeapplyingofMatlab/Simulink,wecanobtaintheoutputcharacteristicsofPVsystem.Throughvalidating,themodelcansimulatetheP-VandI-VcharacteristicsofPV-MF165EB3moduleaccurately.Amaximumpowerpointtrackingcontrol(MPPT)isusedforaphotovoltaic(PV)systeminordertomaximizetheoutputpowerirrespectiveofthetemperatureandirradiationconditionsandoftheloadelectricalcharacteristics.Inthispaper,onthebasisoftheP-VandI-Vcharacteristics,throughtheresearchofthenon-linearcharacter,theIncreaseConductAlgorithmisrecommendedtotrackthemaximumpowerpoint.Andherewewillexplaintheflowchartofthismethodindetail.Inordertomaximizetheoutputpower,aboostconverterisappliedtoobtainthevoltageatMPP,throughaninverter,thePVsystemisconnectedwiththemicropowergridtosupplyelectricpower.Basedonthetheoryofinversion,wewillbuildamode