光伏跟蹤系統(tǒng)智能控制方法的研究.pdf

1、作為相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域中的熱點(diǎn)，光伏發(fā)電已經(jīng)并且將要作為可再生清潔能源得到日益廣泛的應(yīng)用。目前光伏發(fā)電系統(tǒng)中大量采用的還是以高純硅為原料的光伏器件，導(dǎo)致系統(tǒng)的建設(shè)成本居高不下，另外由于太陽(yáng)能能量密度低、隨機(jī)性大、時(shí)變性強(qiáng)的特點(diǎn)，硅光伏器件的發(fā)電能力在大多數(shù)情況下不能充分發(fā)揮。人們?cè)谔?yáng)能應(yīng)用的技術(shù)進(jìn)步中總是要采用各種技術(shù)手段來(lái)應(yīng)對(duì)上述缺點(diǎn)，陽(yáng)光跟蹤和聚集就是收到廣泛關(guān)注的兩種技術(shù)手段，基于這些技術(shù)設(shè)計(jì)的同等容量的光伏發(fā)電系統(tǒng)可望大幅度地降低造

2、價(jià)。面向太陽(yáng)跟蹤技術(shù)，進(jìn)行了一些應(yīng)用基礎(chǔ)性理論研究。論文首先對(duì)與跟蹤有關(guān)的太陽(yáng)的天體幾何問題進(jìn)行了整理歸納，探討了三種確定太陽(yáng)位置的方法，并重點(diǎn)對(duì)圖像處理方法進(jìn)行了較為深入的研究，提出了一種利用魚眼圖像識(shí)別的太陽(yáng)定位方法，可實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)方位的有效識(shí)別。面向大容量的光伏發(fā)電系統(tǒng)及其控制策略，論文對(duì)硅太陽(yáng)電池的工程數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究，獲得了一個(gè)可應(yīng)用于隨機(jī)工況的基于出廠參數(shù)的光伏器件工程數(shù)學(xué)模型，并實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了其具有較好的準(zhǔn)確性。論文

3、還提出了一個(gè)隱含光照強(qiáng)度和太陽(yáng)高度角的工程數(shù)學(xué)模型。上述模型為光伏系統(tǒng)的控制策略研究提供了基礎(chǔ)。提出了一種利用硅太陽(yáng)電池的開路電壓、短路電流以及最大輸出功率點(diǎn)處的電壓、電流確定模型參數(shù)的方法。分析了不同光強(qiáng)下硅太陽(yáng)電池的模型參數(shù)修正方法以及太陽(yáng)高度角對(duì)太陽(yáng)電池所接受的輻射量的影響，研究了負(fù)載電流變化情況下的太陽(yáng)電池輸出電壓與接受光強(qiáng)的關(guān)系，從而構(gòu)建了負(fù)載電流變化情況下的跟蹤角度與太陽(yáng)電池輸出電壓的關(guān)系模型，為光伏跟蹤系統(tǒng)優(yōu)化控制的執(zhí)行打

4、下基礎(chǔ)。論文工作中進(jìn)行了基于無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的多光伏單元跟蹤型光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。這種光伏單元的智能核心是一個(gè)基于嵌入式技術(shù)設(shè)計(jì)的智能控制器，光伏單元配置二軸伺服機(jī)構(gòu)用于實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)位置的二維跟蹤，完整的傳感檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)位置的識(shí)別、光伏陣列方位、環(huán)境和系統(tǒng)參數(shù)的獲取，Zigbee 無(wú)線通信接口支持大容量光伏系統(tǒng)的組網(wǎng)優(yōu)化控制，并網(wǎng)逆變器實(shí)現(xiàn)電能的輸出。以這種跟蹤型光伏單元作為光伏發(fā)電系統(tǒng)的基本單位，可以實(shí)現(xiàn)獨(dú)立跟蹤型、群控型和領(lǐng)航型等不同