基于Mat lab的光伏電池建模及MPPT方法研究

摘要：自工業化以來的近三百年間，世界能源工業飛速發展，有力支撐了全球經濟與社會發展。在這個發展的過程中，傳統化石能源的大量開發及使用導致了資源緊張、環境污染、氣候變化等問題日益突出，嚴重的威脅了人類生存和可持續發展。近年來，太陽能作為一種高效無污染的新能源，逐漸受到各國乃至全球的廣泛關注。本文首先簡要介紹了光伏發電的背景及意義，對光伏發電歷史以及國內外光伏發電發展現狀進行了綜述，然后闡述了光伏并網發電系統及其基本工作原理，并詳細描述了運用Matlab/Simulink建立光伏陣列仿真模型的過程，最后對光伏發電系統最大功率點跟蹤的理論依據以及工作原理進行了分析，介紹了常見的MPPT方法及仿真分析，并根據文獻[6]詳細描述了一種改進的基于最優梯度的滯環比較法的原理并對改進的基于最優梯度的擾動觀察法與傳統的擾動觀察法做了仿真對比，驗證了改進算法的優越性。

關鍵詞：太陽能光伏發電光伏陣列最大功率點跟蹤

1.1.1研究背景

全球能源發展經歷了從薪柴時代到煤炭時代，再到汽油時代、電氣時代的演變過程。目前，世界能源供應以化石為主，有力的支撐了經濟社會的快速發展。長期以來，世界能源的發展有些過度的依賴化石能源，導致環境污染、氣候變化、資源緊張等問題日益突出，嚴重的威脅了人類社會的生存與發展，我們面臨著十分嚴峻的形式。應對挑戰，需要統籌把握環境影響全球化、資源配置全球化和經濟發展全球化的新特征，推動世界能源走上清潔、高效、安全、可持續發展的道路。

全球化石能源資源雖然儲量大，但隨著工業革命以來數百年的大規模開發利用，正面臨資源枯竭、污染排放嚴重等現實問題，截至2014年，全球煤炭、石油、天然氣剩余探明可采儲量分別為8915億噸、2382億噸和186萬億米3，折合標準煤共計1.2萬億噸，其組成結構為煤炭占52.0%、石油占27.8%、天然氣占20.2%按照目前世界平均開采強度，全球煤炭、石油和天然氣分別可以開采113年、53年和55年。

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