1. 研究目的与意义
1.研究背景：
全球不可再生的化石能源储存量的有限性和人类社会延续发展对能源的无限需求的矛盾愈发激烈, 利用可再生能源成为解决这一矛盾的有效途径。随着煤炭、石油和天然气等不可再生能源的减少,光伏发电因其可再生性、清洁性,受到越来越多的关注。太阳能作为可再生能源的一种, 其开发和利用受到了全世界的关注。光伏发电是充分利用太阳能的有效途径, 目前国内大部分光伏发电都允许并网运行更是为未来我国光伏发电的发展提供了条件。随着太阳能发电的日益成熟,光伏阵列规模也日益扩大,但光伏组件的转换效率低。提高光伏发电系统的转换效率,一个重要途径就是控制光伏阵列工作在最大功率输出状态。太阳能电池在使用过程中,光照强度经常会受到树木、建筑物、电池板上的灰尘、天空中的云等物体的影响,局部光照的不均匀使光伏电池光电转换效率降低,使光伏阵列的P-U曲线呈现多峰特性，从而使其输出特性发生巨大变化。输出功率会出现多个局部最大值点, 采用传统方法如爬山法、扰动观察法、电导增量法等就无法对局部最大值点和全局最大值点进行区分,多个峰值点的出现使得只能追踪单一峰值点的现有最大功率点追踪MPPT(maximum power point tracking)方法在处理部分遮挡问题时失效。
2. 研究内容与预期目标
1.主要研究内容：
光伏串列的功率-电压（P-V）特性曲线在局部阴影遮挡下会出现多个峰值，其中包含了全局最优和多个局部最优。研究表明，光伏串列的全局最大功率点位置，出现在0.8Voc的整数倍位置附近。
对于光伏（PV）系统，广泛假定部分阴影的PV曲线的峰值位于0.8Voc的倍数，其中Voc是PV模块的开路电压。本课题拟设计一个基于0.8Voc模型的全局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。
3. 研究方法与步骤
1.研究方法：
根据光伏电池的数学模型，在Matlab/Simulink中搭建相应的模拟光伏发电系统。通过调试确保光伏系统在不同太阳辐照度下正常运行。通过对光伏串列参数的调整模拟部分遮蔽下的光伏串列，并测定在不同遮蔽条件下光伏串列的特性曲线。P-V特性曲线中 的所有峰值都出现在开路电压的80%的整数倍(0.8Voc)，通过比较每个局部功率峰值处的功率来定位全局最大功率点(GMPP)轨迹。
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.
5. 工作计划
1、2022年2月21日到2022年3月2日 阅读参考文献
2、2022年3月3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
