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光伏并网发电系统最大功率点跟踪方法研究的开题报告

一、选题的背景与意义

随着能源问题的日益突出，大量可再生能源的应用得到迅速发展，其中光伏系统是其中最为重要的一种。光伏发电系统的工作性能和功率输出与其在不同条件下的工作点有密切的关系，寻找并跟踪最大功率点是光伏系统研究的关键问题。在实际应用中，由于不同光伏电池的特性以及天气、环境等因素的影响，造成了光伏发电功率的波动，而光伏并网发电系统的电源质量要求较高，因此必须通过跟踪最大功率点来实现良好的输出品质和高效率。

本文的研究目的是针对光伏并网发电系统，探究最大功率点跟踪技术的实现方法与优化算法，为提高光伏并网发电系统的性能和可靠性提供理论基础和实验依据，具有重要的研究意义。

二、研究的内容和方法

本研究将采用实验和模拟两种方法，主要工作内容如下：

1.综述光伏发电系统的工作原理及其最大功率点跟踪技术的研究现状和进展。

2.搭建光伏并网发电系统实验平台，研究不同工况下的光伏发电特性，并通过实验获取光伏电池的电流-电压曲线。

3.基于电流-电压曲线，采用改进的PerturbandObserve(PO)跟踪算法，设计并实现最大功率点跟踪控制器。

4.采用MATLAB软件对所设计的最大功率点跟踪算法进行仿真验证，分析改进的PO算法相对于传统PO算法的优劣之处。

5.在实验平台中对所设计的最大功率点跟踪控制器进行验证和性能评估，并分析实验结果，提出有效的优化策略。

三、预期成果

1.在光伏并网发电系统最大功率点跟踪技术方面，提出一种基于改进PO算法的最大功率点跟踪控制器，能够实现灵活、高效、快速的功率跟踪。

2.通过实验和仿真分析，比较改进的PO跟踪算法相对于传统PO算法的性能，找出其优势和不足，并给出有效的优化策略。

3.提出适合光伏并网发电系统的最大功率点跟踪控制方案，为光伏并网发电系统的应用提供参考。

四、工作计划

1.文献综述和理论探讨（2周）

2.光伏并网发电系统实验平台建立和光伏电池特性测量（4周）

3.最大功率点跟踪算法设计和仿真分析（4周）

4.最大功率点跟踪控制器的实现和性能评估（4周）

5.结果分析和论文撰写（6周）

五、参考文献

[1]潘宗祥,张培忠.光伏发电技术[M].北京:中国电力出版社,2013.

[2]李永梅.光伏发电与应用[M].北京:化学工业出版社,2014.

[3]靳才祥.太阳能电池最大功率点跟踪技术剖析[J].电工技术,2015,29(09):1-5.

[4]曲绍春,陈瑞启,贺晏清,等.基于模糊控制的光伏发电系统的MPPT追踪算法[J].计算机工程与科学,2014,36(08):1422-1426.