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1. 研究目的与意义（文献综述）
能源是人类文明社会发展的重要基石之一。在人类文明历史的进程中，每一次重大的历史变革几乎都离不开能源。从最初的木材，风能，水能。接着是煤炭，再是石油。而现今我们又聚焦于清洁能源的开发。因为在当今社会，随着工业化的发展，环境问题已成为困扰人类发展与生存的头等问题。在这些环境问题中，最迫切需要解决的是温室效应问题，因此，高效可再生能源系统的发展被极大地推动。传统能源不仅对环境有着非常大的影响，也存在着许多其他方面的缺点。比如，分布不均匀、储量有限等等。随着社会的不断发展，人们对能源的需求日益增大，因此对于太阳能等清洁能源的开发利用变得越来越迫切。比起其它清洁能源，太阳能没有枯竭的危险，绝对干净。不受资源分布地域的限制，可在用电处就地发电，能源质量高，使用者从感情上容易接受，获取能源花费时间短，供电系统工作可靠。最重要的是，太阳能资源分布广泛，利用起来也更加自由方便。现如今，我们对太阳能利用的主要方式是光伏发电技术。研究表明，太阳能每秒到达地面的能量高达80万千瓦。假如把地球表面0.1%的太阳能转化为电能，转化率为5%，每年发电量可达5.6×10^12kwh，相当于全世界能耗的40倍。由此可见，光伏发电有着巨大的潜力。如果能在光伏发电这项科技上有所突破，那么困扰人们的能源及环境问题都会得到很好的解决。
中国对太阳能电池的研究起步于1958年。20世纪80年代末期，国内先后引进了多条太阳能电池生产线，使中国太阳能电池生产能力由原来的三个小厂的几百kw，一下子提升到4.5mw。不仅如此，中国地处北半球欧亚大陆的东部，主要处于温带与亚热带，具有比较丰富的太阳能资源。因此我国开发利用太阳能的前景非常广阔。尤其是青海，新疆等西部地区及一些海岛。全国太阳能理论储量达每年17000亿吨标准煤。并且光伏发电系统除了在边远空旷地区集中大面积使用之外，在城乡等用户集中的区域同样有非常大的发展前景。例如利用光伏电池工作的路灯，太阳能热水器等等。
但太阳能依旧有一些缺点。例如照射能量分布密度小。获得的能源与四季，昼夜及阴晴等气象条件相关，光伏发电系统造价成本高等。这些都大大制约了太阳能光伏产业的发展。其中，太阳能光伏发电系统的核心元件是光伏电池组。但是其成本较高，大约占整套系统的70%。并且光伏发电系统受到负荷状态，光照量，环境温度等因素的影响。其产生的电压和电流均会发生较大变化，进而使输出功率不稳定。当下的科学研究表明，提高光电转换效率是解决太阳能发电成本问题的一个重要途径。有关研究表明，若太阳能电池的光电转换效率每提高1%，则整个生产成本降低约6%。目前的太阳能光电转换效率大约为15%。因此太阳能发电系统研究的重要方向之一便是进一步提高太阳能的转换效率。
2. 研究的基本内容与方案
2.1本研究（设计）的基本内容、目标
光伏系统dc/dc（maximum power point tracking mppt）控制的主要执行机构，是光伏发电系统不可或缺的重要环节。本文主要讨论并研究设计高效稳定的dc/dc电路及其控制方法。以期实现光伏阵列在特定光照条件下，对于给出的目标最大功率点，通过对dc/dc电路的运行控制，进而驱动光伏系统快速工作于给定的最大功率点处，从而实现不同光照条件下的最大功率输出。
主要内容如下，1研究光伏发电系统的构成及光伏电池的基本特性。2设计高效、稳定的dc/dc电路，并探究其控制方法。3研究在部分遮光情况下光伏发电系统最大功率点的跟踪模型。设计dc/dc电路，并研究其控制方法，实现特定光照条件下光伏系统能快速工作于最大功率点处。4应用matlab环境下的simulink仿真,搭建光伏阵列、dc/dc电路以及控制器的simulink仿真模型。最后在matlab/simulink平台下通过仿真实验验证所设计系统的有效性。
3. 研究计划与安排
1-4周，完成开题报告；4-5周，完成中/英文文献资料阅读；5-7周，在Matlab/Simulink平台下完成光伏电池仿真模型的设计与搭建；7-10周，完成Matlab/Simulink仿真平台下DC/DC电路模型的搭建，以及控制算法程序的编写；10-11周，完成Matlab/Simulink平台下的仿真实验，并得出主要结论；11-13周，整理相关实验数据，完成论文的撰写；13-15周，论文修改与答辩。
4. 参考文献（12篇以上）
[1]光伏并网发电的最大功率点跟踪算法的研究[d]. 赵敏.重庆大学 2009
[2]马昊. 基于改进差分进化算法的局部遮挡情况下光伏发电mppt控制[d].天津大学,2016.
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