论文部分内容阅读
光伏发电是目前解决全球性能源供应不足和环境恶化问题的重要手段,随着光伏电池组件发电系统在世界范围内普及,提高光伏电池组件发电效率已成为了新能源领域研究的热点。以光伏电池组件最大功率点追踪控制策略为研究对象,深入分析DC/DC斩波电路参数和控制器参数对光伏电池组件发电系统输出特性的影响,实验数据为提高光伏电池组件发电系统输出效率和优化控制策略提供了依据。首先,对光伏电池组件的输出特性进行研究,通过数学建模在MALTAB/Simulink仿真软件平台中搭建了电池仿真模型,分析了电池的工作原理和伏安关系,并进行了光伏电池组件输出特性测量实验,利用实验数据对仿真模型进行校验和修改,为后续光伏电池组件发电系统仿真和DC/DC斩波电路的设计提供数据支持。其次,依据光伏电池组件最大功率点追踪的控制要求提出了改进预测PI控制策略,阐述了控制原理。建立了基于Boost变换器的光伏电池组件发电系统数学模型,给出了DC/DC变换器电路参数和控制器参数的整定方法。在MALTAB/Simulink仿真软件平台中搭建了光伏电池组件发电系统模型,分析了DC/DC变换器和改进PI控制器各项参数对光伏电池组件输出功率特性的影响,验证了控制策略的正确性和有效性。最后,设计并搭建了光伏电池组件发电系统硬件实验平台,包括主电路、驱动电路、采样电路和辅助电路。在嵌入式控制器的实现工作中采用了基于模型设计的相关技术手段,使用DSP(TMS320FM28335)开发板采集了被控对象的实时数据,采用模块化编程方式实现控制策略,实现了兼顾状态响应时间和状态调节过程双重优化目标的实验目的。对整个设计平台的各个部分进行调试验证硬件平台设计的正确性,并在光伏实验平台上验证了改进预测PI控制策略的可行性。论文图64幅,表2个,参考文献78篇。