太阳能光伏发电系统的仿真研究开题报告

1. 研究目的与意义

随着经济发展，我国清洁能源已经成为一个值得探讨的问题。

目前采用比较广泛的是火力发电，但是火力发电会产生粉尘和有害气体，造成环境污染，所以太阳能发电是未来发展的趋势。

我们通常所说的太阳能发电往往指的太阳能光伏发电。

2. 课题关键问题和重难点

关键问题：1.研究太阳能光伏发最大功率跟踪算法，并比较在不同控制下运行的系统的跟踪效率2.研究光伏电池阵列的特征，以及mppt控制方法，构建电能转换器系统，验证跟踪效率 3.研究并网逆变器关键技术，光伏并网系统的建模、控制及对配电网电压质量的影响和对策，光伏及其它分布式电源并网系统中逆变器的故障特征和保护方案，光伏发电系统的短期发电功率预测，光伏及其它分布式电源并网系统失步保护。

难点：1.使用电能的mppt算法，通过离散pi控制来调节光伏电池阵列电压，以跟踪转换器系统的mpp(最大功率点)。

2.采用外特性等效的方法推导大容量光伏电源的数学模型；针对传统扰动法存在步长固定、功率损耗等问题，提出改进扰动观察法的最大功率跟踪方案；搭建大容量光伏并网发电系统模型，对分布式电源接入配电网对电压波动、电压分布以及谐波影响和防止对策进行较深入的分析。

3. 国内外研究现状（文献综述）

1、mppt 控制算法原理光伏方阵的最优工作点称为最大功率点, 它主要取决于电池板的工作温度和当时的光照水平 。

从图2 可以看到在不同的光照强度下光伏方阵的最大功率点不同 。

要使太阳电池板尽可能地工作在最大功率点 ,需要使用光伏最大功率跟踪(mppt),mppt技术实施最重要的是寻找合适的 mppt 控制算法,能在快速变化的天气条件下有效地跟踪最大功率点,控制电池板尽可能地工作在最大功率点[2]。

4. 研究方案

（1）查阅和研读大量关于新能言方面的资料（2）光伏发电系统组成和工作机理；（3）最大功率点跟踪的实现； （4）并网逆变器的分析设计；（5）自学Matlab的Simulink；（6）计算机仿真；仿真结果和理论分析进行比较；（7）分析存在的问题，提出改进措施。

5. 工作计划

第1周-第3周：熟悉所选课题，就该课题与老师进行前期沟通，对课题有个初步的认识，完成一篇外文翻译，阅读相关论文，对自己的论文有初步的规划，并将研究现状及研究内容编写形成文字材料，提交开题报告第4周-第6周：查阅与课题相关的文献，深入了解本课题的研究现状、研究内容及研究方法，并学习熟练掌握画图仿真软件，完成中期检查第7周-第9周：深入研究最大功率点跟踪的实现和并网逆变器的分析设计，采用MATLAB软件建立仿真模型，仿真结果和理论分析进行比较，分析存在的问题，提出改进措施。

第10周-第13周：严格按照论文格式要求完整编写论文，与导师讨论，针对老师给出的意见进行修改，最后提交审核第14周-第15周：根据自己所编写的论文准备答辩内容