1. 研究目的与意义
| 1、研究背景 近几十年来，为了获得更大的经济、技术和环境效益，人们纷纷利用光伏(PV)和风能等可再生能源来替代化石燃料。太阳能系统由于其可利用性高、污染性低以及安装使用较灵活的特点，成为了燃料发电厂最重要的替代品之一。为了最大限度地提高太阳能系统的输出功率，现对太阳能系统输出的非线性特性的研究，目前常采用的方法为最大功率点跟踪方法，该方法可以在低成本的条件下轻松实现，从而提高光伏发电的效率，该方法将输出电压控制在一个合适的值，能够使光伏系统的输出功率稳定在其最大值，而完善跟踪时间和精度是提高传统最大功率跟踪方法性能的两个主要路径。光伏电池在工作时不能保证一直以最大的效率进行工作,因为它会受到外界诸多因素的影响,所以寻找光伏电池的最大输出功率点就变得更有意义。现有的最大功率跟踪算法虽然能有效解决局部最大值点的问题，但在跟踪时间、精度、成本和稳定性上都不尽人意。
2、研究目的及意义 光伏发电是有效利用太阳能资源的途径之一，近年来受到了世界各国的高度重视并得到了快速的发展。目前，光伏发电面临的主要问题之一就是转换效率低。解决这一问題的途径之一就是在光伏发电过程中进行最大功率点跟踪。光伏发电系统输出功率的最大值点受到温度、光照等因素的影响，因此根据实时的温度和光照对光伏阵列的最大功率进行跟踪控制，对有效利用光伏新能源具有重要的意义。从全国来看，我国是太阳能资源相当丰富的国家，绝大多数地区年平均日辐射量在4kWh/m2天以上，西藏最高达7kWh/m2天，因此通过追踪最大功率点来控制光伏阵列从而提高发电效率，可以创造更多的经济效益。 |
2. 研究内容与预期目标
| 1、主要研究内容 光伏系统的输出特性具有较强的非线性，因此，为了提高光伏系统的输出效率，需要一个最大功率点追踪系统来优化光伏系统的输出功率。本课题拟设计一个基于FLC的最大功率点追踪方法。拟通过Matlab仿真软件与硬件平台，验证该最大功率点追踪方法的有效性与效率。
2、预期目标 （1）基于FLC在Matlab/Simulink软件平台中搭建光伏发电系统MPPT仿真模型； （2）收集数据，对比模糊控制法和扰动观察法的跟踪性能； （3）完成毕业论文一份，英文文献翻译一份。 |
3. 研究方法与步骤
| 1、研究方法 针对光伏发电系统的最大功率跟踪问题，提出了将模糊控制策略应用于光伏发电系统，设计了MPPT模糊控制器。在Matlab/Simulink中搭建相应的模拟光伏发电系统MPPT仿真模型，通过调试确保光伏系统在不同太阳辐照度下正常运行。通过比较模糊控制和常用的扰动观察控制下系统的输出电压波形，证明了用模糊控制实现光伏发电系统MPPT功能，系统的响应速度更快，动态、稳态性能更好。
2、研究步骤（1）查阅相关的文献资料，整理设计出系统的整体构架； （2）学习FLC控制器的原理，通过Simulink完成对光伏系统的基本搭建并调试； （3）系统测试，收集数据并进行分析； （4）定期进行项目汇报，提交进展； （5）完成设计，撰写论文。 |
4. 参考文献
| [1] 孙秀云.不均匀光照下光伏阵列特性分析[J].河北农机,2018(12):67-69. [2] 吕学梅，朱虹，王金东，宋莹华.气象因素对光伏发电量的影响分析[J].可再生能源, 2014,32(10):1423-1428. [3] 张芳，陈嘉.部分遮挡条件下光伏阵列全局最大功率点追踪控制[J].电力系统及其自动化学报,2015,11:64-72. [4] 白建波.太阳能光伏系统建模、仿真与优化[M]. 北京：电子工业出版社，2014. [5] 王苏英，张旻.光伏列阵的全局最大功率点追踪研究[J]. 电气开关,2015，5：59-62. [6] 左雪纯，谷廷坤，张涛.部分遮挡条件下集成光伏变换器模型最大功率点追踪建模与仿真[J].电器与能效管理技术,2017，2：53-59. [7] 杨青斌，秦筱迪,徐亮辉,夏烈，周专,郭重阳.多场景光伏阵列建模及其仿真研究[J].电气传动，2019(02):82-89[2019-03-06]. [8] 李芷萧，袁旭峰，胡实，高志鹏，朱余林.部分遮挡下光伏组件MPPT技术研究[J].现代电子技术，2019，12：66-71. [9] K.Ishaque ，Z.Salam . A deterministic particle swarm optimization maximumpower point tracker for photovoltaic system under partial shading condition[J]. IEEE Trans on Industrial Electronics，2013，60(8)：3195-3206. |
5. 工作计划
| 1、2022年2月11日到2022年3月3日 阅读参考文献 2、2022年3月4日到2022年3月15日 撰写实习报告 3、2022年3月16日到2022年3月26日 搭建计算机软件环境 4、2022年3月27日到2022年4月15日 设计系统仿真并编写相应程序 5、2022年4月15日到2022年4月25日 软件与系统仿真联调并不断改进 6、2022年4月25日到2022年5月7日 撰写毕业论文初稿 7、2022年5月8日到2022年5月14日 修改论文 8、2022年5月15日到2022年5月21日 对论文进行查重 9、2022年5月22日到2022年5月28日 修改论文并提交 10、2022年5月29日到2022年6月10日 制作PPT并准备答辩 |
