太阳能光伏发电最大功率点跟踪技术

太阳能最大功率跟踪技术的研究

第２６卷第３期河南科学Ｖｏｌ．２６Ｎｏ．３

Ｍａｒ．２００８２００８年３月

文章编号：１００４－３９１８（２００８）０３－０２７５－０４ＨＥＮＡＮＳＣＩＥＮＣＥ

太阳能最大功率跟踪技术的研究

侯聪玲１，

（１．广东工贸职业技术学院，广州

摘吴捷２５１０５１０；２．华南理工大学电力学院，广州５１０６４０）要：针对太阳能本身的特点，研究太阳能的功率特性，分析最大功率跟踪的方法，并针对性地提出一种可行的

软件设计方案．

关键词：太阳能；最大功率跟踪；自适应算法

中图分类号：ＴＮ７０９文献标识码：Ａ

随着社会经济的发展，能源和资源的消耗速度越来越快，人们的目光正转向再生能源的利用和发展．太阳能被公认为是技术含量最高，最有发展前途的一种新能源．它取之不尽，用之不竭，不产生任何废弃物，没有污染、噪声等公害，对环境无不良影响，是理想的清洁能源．

研究发现：太阳能发电效率［１］较低成为长期以来影响其发展的主要原因．如何有效地降低成本，提高发电效率是近些年研究的热点．最大功率跟踪（ＭＰＰＴ）技术就是针对提高太阳能电池发电效率进行研究的．分析比较了目前国内外现有的最大功率跟踪技术，从而提出本文采用的算法．

１最大功率跟踪的理论基础

近年来，人们对最大功率跟踪技

太阳能最大功率跟踪技术的研究

第２６卷第３期河南科学Ｖｏｌ．２６Ｎｏ．３

Ｍａｒ．２００８２００８年３月

文章编号：１００４－３９１８（２００８）０３－０２７５－０４ＨＥＮＡＮＳＣＩＥＮＣＥ

太阳能最大功率跟踪技术的研究

侯聪玲１，

（１．广东工贸职业技术学院，广州

摘吴捷２５１０５１０；２．华南理工大学电力学院，广州５１０６４０）要：针对太阳能本身的特点，研究太阳能的功率特性，分析最大功率跟踪的方法，并针对性地提出一种可行的

软件设计方案．

关键词：太阳能；最大功率跟踪；自适应算法

中图分类号：ＴＮ７０９文献标识码：Ａ

随着社会经济的发展，能源和资源的消耗速度越来越快，人们的目光正转向再生能源的利用和发展．太阳能被公认为是技术含量最高，最有发展前途的一种新能源．它取之不尽，用之不竭，不产生任何废弃物，没有污染、噪声等公害，对环境无不良影响，是理想的清洁能源．

研究发现：太阳能发电效率［１］较低成为长期以来影响其发展的主要原因．如何有效地降低成本，提高发电效率是近些年研究的热点．最大功率跟踪（ＭＰＰＴ）技术就是针对提高太阳能电池发电效率进行研究的．分析比较了目前国内外现有的最大功率跟踪技术，从而提出本文采用的算法．

１最大功率跟踪的理论基础

近年来，人们对最大功率跟踪技

光伏系统最大功率点跟踪方法

第２５卷第２期２００７年４月

可再生能源

ＲｅｎｅｗａｂｌｅＥｎｅｒｇｙＲｅｓｏｕｒｃｅｓ

Ｖｏｌ．２５Ｎｏ．２Ａｐｒ．２００７

光伏系统最大功率点跟踪方法

李

玲，谢

建，杨祚宝

６５００９２）

（云南师范大学太阳能研究所，云南省农村能源工程重点实验室，昆明云南

摘

要：最大功率点跟踪是光伏发电系统中重要的问题。在对太阳电池特性曲线分析的基础之上，阐述了几种

常用的光伏系统最大功率点的追踪方法。文章总结并分析了各种方案的优缺点。关键词：光伏系统；最大功率追踪中图分类号：ＴＭ６１５

文献标志码：Ｂ

文章编号：１６７１－５２９２（２００７）０２－００８５－０３

Ｍａｘｉｍｕｍｐｏｗｅｒｐｏｉｎｔｔｒａｃｉｎｇｉｎｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｓｙｓｔｅｍ

ＬＩＬｉｎｇ，ＸＩＥＪｉａｎ，ＹＡＮＧＺｕｏ－ｂａｏ

（ｓｏｌａｒＥｎｅｒｇｙＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＹｕｎｎａｎＰｒｏｖｉｎｃｅＲｅｎｅｗａｂｌｅＥｎｅｒｇｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙ，ＹｕｎｎａｎＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｋｕｎｍｉｎｇ６５００９２，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＭａｘｉｍｕｍＰｏｗｅｒＰｏｉｎｔＴｒａｃｉｎｇｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎ

武汉科技学院

毕业设计（论文）任务书

课题名称：太阳能电池最大功率跟踪的研究 完成期限：2006年2月27日至 2006年6月2日

院系名称 电子信息工程学院指导教师 薛勇

专业班级 自021 指导教师职称 讲师

学生姓名 刘荣华

院系毕业设计（论文）工作领导小组组长签字

一、课题训练内容

(1) 通过毕业设计培养学生综合应用，巩固与扩展所学的基础理论和专业知识，培养学生独立分析、使用计算机解决实际问题的能力。

(2) 通过毕业设计，培养学生正确的设计思想、理论联系实际的工作作风、严肃认真的科学态度、团结协作的团队精神；

(3) 训练收集查找太阳能光伏发电方面的中外文专业资料的阅读与翻译能力；

(4) 学习相关的背景知识，了解、熟悉太阳能发电系统工作原理及其结构。

(5) 训练方案选择和比较能力；

(6) 训练工程设计及实验研究能力；

(7) 训练计算机编程及应用能力，提高学生计算机软件、硬件和应用系统设计和开发的能力；

(8) 通过对已完成的工作进行整理，以及毕业设计论文的撰写和毕业答辩，使学生的书面和口头表达能力得到进一步的训练和提高。

二、设计（论文）任务和要求（包括说明书、论文、译文、

计算程序、图纸、作品等数量和质量等具体

基于simulink的光伏电池最大功率

点跟踪技术的仿真

学 院： 专 业：

姓 名： 指导老师：

中国·珠海 二○一三年五月

信息学院 自动化

张太杰 许强强

学 号： 090104031042 职 称： 助教

北京理工大学珠海学院2013届本科生毕业设计

诚信承诺书

本人郑重承诺：本人承诺呈交的毕业设计《基于simulink的光伏电池最大功率点跟踪技术的仿真》是在指导教师的指导下，独立开展研究取得的成果，文中引用他人的观点和材料，均在文后按顺序列出其参考文献，设计使用的数据真实可靠。

本人签名： 日期： 年 月 日

北京理工大学珠海学院2013届本科生毕业设计

基于simulink的光伏电池最大功率点跟踪技术的仿真

摘要

当今社会都在提倡绿色环保的新能源，其中太阳能是被人类普遍认为的绿色能源。然而，阻碍太阳能快速发展的根源是光伏电池的转换效率问题。实际投入应用的光伏电池转换效率都低于35%。至今许多学者提出了各种各样方法，如恒压控制法、电导增量法、扰动观察法、模糊逻辑控制法和神经网络法等等，来提高光伏电池转换效率。

基于此，本论文主要研究基

基于simulink的光伏电池最大功率

点跟踪技术的仿真

学 院： 专 业：

姓 名： 指导老师：

中国·珠海 二○一三年五月

信息学院 自动化

张太杰 许强强

学 号： 090104031042 职 称： 助教

北京理工大学珠海学院2013届本科生毕业设计

诚信承诺书

本人郑重承诺：本人承诺呈交的毕业设计《基于simulink的光伏电池最大功率点跟踪技术的仿真》是在指导教师的指导下，独立开展研究取得的成果，文中引用他人的观点和材料，均在文后按顺序列出其参考文献，设计使用的数据真实可靠。

本人签名： 日期： 年 月 日

北京理工大学珠海学院2013届本科生毕业设计

基于simulink的光伏电池最大功率点跟踪技术的仿真

摘要

当今社会都在提倡绿色环保的新能源，其中太阳能是被人类普遍认为的绿色能源。然而，阻碍太阳能快速发展的根源是光伏电池的转换效率问题。实际投入应用的光伏电池转换效率都低于35%。至今许多学者提出了各种各样方法，如恒压控制法、电导增量法、扰动观察法、模糊逻辑控制法和神经网络法等等，来提高光伏电池转换效率。

基于此，本论文主要研究基

《太阳能光伏发电技术》课程标准

1课程代码

2适用专业 应用电子技术专业(太阳能光电应用技术专业方向)、太阳能光电应用技术专业

3课程学分 5学分 4建议学时 90学时 5课程定位

《太阳能光伏发电技术》是本专业的一门专业重要核心课，《太阳能光伏发电技术》是我院电子应用技术(太阳能光电应用方向)、太阳能光电应用技术专业核心课，是太阳能光伏产业链中下游核心产业应用课程，是国家十二五规划光伏建筑一体化（BIPV）重点支持项目，是建设海南国际旅游岛，实现绿色发展重要支柱产业之一，是实践性与理论性较强的一门课程。

《太阳能光伏发电技术》是本专业重要专业课之一，与《硅材料生产技术》、《太阳能电池生产工艺》一起组成本专业核心课程体系，也是太阳能光伏产品完整产业链上、中、下游产业核心课程，是太阳能电池应用的核心课程，本门课程的功能在于学生学习后，对太阳能发电基本原理进一步得到验证，能独立设计与施工一个小型太阳能发电系统，对其系统中各组成部分有原理作用充分掌握，能对各组成部分进行测试与评价，对太阳能发电系统的参数了解透彻，进而可以对风光互补系统进行创新调试与安装，同时对光伏建筑一体化课程打下

基础。学生学习本门课程后，可以到太阳能系统安装企业、设计

一、单项选择题（本大题共15小题，每小题1分，共15分）

1．太阳每年投射到地面上的辐射能高达___C___kW·h,按目前太阳的质量消耗速率计，可维持6×1010年

A．2.1×1018 B. 5×1018 C．1.05×1018 D. 4.5×1018

2. 在地球大气层之外，地球与太阳平均距离处，垂直于太阳光方向的单位面积上的辐射能基本上为一个常数。这个辐射强度称为___B___。

A．大气质量 B. 太阳常数 C．辐射强度 D.太阳光谱

3．太阳能光伏发电系统的最核心的器件是___C___。

A．控制器 B. 逆变器 C．太阳电池 D.蓄电池

4．太阳电池单体是用于光电转换的最小单元，其工作电压约为___A___mV，工作电流为20～25mA/cm2。

A．400～500 B. 100~200 C．200~300 D.800~900

5．太阳能光伏发电系统中，__A____指在电网失电情况下，发电设备仍作为孤立电源对负载供电这一现象。

A．孤岛效应 B. 光伏效应 C．充电效应 D.霍尔效应

6．在太阳电池外电路接上负载后，负载中便有电流过，该电流

实验六 最大功率传输条件的研究

一．实验目的

1．理解阻抗匹配，掌握最大功率传输的条件。 2．掌握根据电源外特性设计实际电源模型的方法。

二．原理说明

电源向负载供电的电路如图7－1所示，图中RS为电源内阻，RL为负载电阻。当电路电流为I时，负载RL得到的功率为：

?USPL?I2RL???R?RL?S????RL ?2I RS US 图

可见，当电源US和RS确定后，负载得到的功率大小只

与负载电阻RL有关。

令

RL

dPL?0，解得：RL= RS时，负载得到最大功率：dRLPL?PLmaxU?S。 4RS2RL=RS 称为阻抗匹配，即电源的内阻抗（或内电阻）与负载阻抗（或负载电阻）相等时，负载可以得到最大功率。也就是说，最大功率传输的条件是供电电路必须满足阻抗匹配。

负载得到最大功率时电路的效率：??mA R L PL?50% 。 USIRS U S V 实验中，负载得到的功率用电压表、电流表测量。

三．实验设备

1．直流数字电压表、直流数字电流表； 2．恒压源（双路0～30V可调）； 3．恒流源（0~200mA可调）； 4．MEEL－05组件。

图7-3

四．实验内容

15 1．根据电源外特性曲线设计一个实际电压源模型 已知

太阳能光伏发电综述

电工材料2006No.3李春鹏等:太阳能光伏发电综述

45

太阳能光伏发电综述

李春鹏1,张廷元2,周封

1

(1.哈尔滨理工大学电气电子工程学院,哈尔滨2.山东滨州渤海活塞股份有限公司,山东滨洲

150040;256602)

摘要:在能源枯竭与环境污染问题日益严重的今天,人们渴望用“取之不尽,用之不竭”的可再生能源来代替资源有限、污染环境的常规能源。以半导体光生伏打效应为基础的光伏发电技术,能满足人类的需要。太阳能光伏发电作为一种即清洁又环保的绿色能源,是近期急需的能源补充,又是未来能源结构的基础。本文介绍了太阳能光伏发电的原理、光伏发电系统的运行方式及国内外光伏发电的现状,提出了发展太阳能光伏发电的建议。

关键词:太阳能;光伏发电;光伏系统;清洁能源中图分类号:TM615

文献标志码:A

文章编号:1671-8887(2006)03-0045-04

SummarizationofSolarLIChun-peng,ZHANGTiy,HOUFeg

1

(1.CollegeofElectical&rEngig,rbinUniversity

ofbin,150080,China;

2.ShanonCo.,Ltd.ShandongBinzhou2566