本文關(guān)鍵詞：基于蓄電池儲(chǔ)能的微電網(wǎng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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【摘要】：由于微電網(wǎng)易受到來自光伏電池和負(fù)載波動(dòng)的影響,因此儲(chǔ)能系統(tǒng)在微網(wǎng)建設(shè)中也扮演著越來越重要的角色。基于這種背景,本文對(duì)基于蓄電池儲(chǔ)能的光儲(chǔ)微電網(wǎng)的控制進(jìn)行了重點(diǎn)研究,并在此基礎(chǔ)上完成了其控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。光伏電池將太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能,構(gòu)成了整個(gè)微電網(wǎng)的基礎(chǔ),本文深入研究其發(fā)電過程之后建立其數(shù)學(xué)模型,并通過仿真觀察其電壓-電流特性和電壓-功率特性。在此基礎(chǔ)上,運(yùn)用擾動(dòng)觀察法解決了最大功率跟蹤問題,并通過仿真對(duì)算法進(jìn)行驗(yàn)證。儲(chǔ)能系統(tǒng)是微電網(wǎng)系統(tǒng)不可或缺的重要組成部分,通過對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)的控制才能將微電源發(fā)出的電能進(jìn)行合理的輸出和分配。蓄電池因其容量大,可靠性高和可維護(hù)性強(qiáng)而被廣泛應(yīng)用到儲(chǔ)能系統(tǒng)中。在基于蓄電池儲(chǔ)能的光儲(chǔ)微電網(wǎng)中,要求蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)既可以吸收能量又可以釋放能量。因此,本文將雙向DC-DC變換器應(yīng)用到光儲(chǔ)微電網(wǎng)中,通過分析其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和工作原理,將光伏電池和蓄電池之間能量的雙向流動(dòng)相對(duì)應(yīng)。在此基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了整個(gè)光儲(chǔ)微電網(wǎng)的拓?fù)鋱D,通過對(duì)其主電路的分析,建立了精確的數(shù)學(xué)模型,為接下來系統(tǒng)控制器的設(shè)計(jì)做準(zhǔn)備。輸出穩(wěn)定的電壓和迅速調(diào)節(jié)負(fù)載的電流和功率以適應(yīng)負(fù)載變化是光儲(chǔ)微電網(wǎng)的控制目標(biāo)。針對(duì)以上目標(biāo),本文從微電網(wǎng)能量角度出發(fā),在光儲(chǔ)電網(wǎng)精確數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了基于無源性理論的小增益控制策略,實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的全局漸近穩(wěn)定,并滿足了系統(tǒng)對(duì)控制器有界的要求。在Matlab/Simulink中建立了光儲(chǔ)微電網(wǎng)控制系統(tǒng)模型,就以上研究進(jìn)行仿真驗(yàn)證。仿真表明,本文所設(shè)計(jì)的小增益控制策略能夠穩(wěn)定輸出電壓,并迅速調(diào)節(jié)光伏電池和蓄電池的電流以響應(yīng)光照強(qiáng)度和負(fù)載的變化,保證負(fù)載正常工作,能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的全局漸近穩(wěn)定,并且相對(duì)于基于Hamilton理論的控制策略更具有優(yōu)勢。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM912

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本文編號(hào)：1193641