基于超級電容儲能的光伏發電系統技術研究.pdf

1、隨著化石能源的逐漸枯竭，發展可再生能源已成為解決世界能源問題的必經之路。在眾多可再生能源中，太陽能無疑是最具發展前景的新能源之一，其取之不盡、用之不竭，不會污染環境和破壞生態平衡，因此太陽能的開發利用有著巨大的市場前景。隨著現代科學技術的不斷發展，作為太陽能利用主要形式的光伏發電技術也越來越受到各國的重視，在今后幾十年必將得到迅速的發展和應用。
　　本文以獨立光伏發電系統為研究對象，對系統各個組成部分進行了全面的理論分析，從系統的

2、整體結構、最大功率點跟蹤、超級電容儲能系統、逆變器到控制策略、參數選擇等關鍵技術都作了詳細的分析和研究，本文的主要內容有以下幾個方面：
　　(1)首先介紹光伏發電系統的組成及其分類，分析獨立系統、并網系統和混合系統的結構特點及各自應用場合，最后介紹本文研究的獨立光伏發電系統結構及關鍵技術。
　　(2)分析光伏電池不同光照強度不同環境溫度下輸出特性曲線及工作狀態，對已有的光伏電池數學模型進行改進構造本文研究的實用仿真數學模型，

3、仿真結果驗證了所構造模型精度高、模塊通用性強，與實際光伏電池輸出特性曲線接近，為光伏電池工作特性分析和實際工程設計提供理論依據。
　　(3)分析常用最大功率點跟蹤算法原理并比較各自優缺點，采用動態響應快，穩態精度高的占空比擾動觀察法作為本文的最大功率點跟蹤控制算法，設計基于Boost變換器的MPPT跟蹤控制器，通過仿真結果證明了實現最大功率點跟蹤在獨立光伏發電系統中具有重要作用。
　　(4)介紹超級電容儲能原理及儲能優勢，建

4、立超級電容器等效電路模型，仿真分析常用超級電容串聯均壓電路，重點設計Buck/Boost雙向變換器并推導小信號數學模型，基于小信號傳遞函數設計電壓外環電流內環雙環控制方法，在Matlab/Simulink里搭建超級電容儲能系統充放電仿真模型，仿真結果驗證了雙環控制策略實現超級電容器充放電功能的有效性與可靠性。
　　(5)對獨立光伏發電系統的DC/AC逆變器控制技術進行研究，分析逆變器電路拓撲結構并設計LC低通濾波器濾除輸出電壓高次