發(fā)布時間：2017-03-20 16:00

  本文關(guān)鍵詞：蓄電池和超級電容器在光伏發(fā)電混合儲能系統(tǒng)的應(yīng)用，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：由于光伏發(fā)電的隨機(jī)性和波動性,光伏發(fā)電系統(tǒng)需要足夠容量的儲能設(shè)備才能穩(wěn)定地提供符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的電能。儲能裝置的成本通常占到光伏電站總成本的20%~25%,而且其使用壽命是系統(tǒng)各部分中最短的,如何解決光伏系統(tǒng)中的儲能問題,是提高發(fā)電效率和質(zhì)量的關(guān)鍵。本文著重研究了超級電容器和蓄電池組成的混合儲能系統(tǒng)在光伏發(fā)電中的應(yīng)用。首先,論文詳細(xì)地介紹了光伏發(fā)電系統(tǒng)的原理和類型,包括離網(wǎng)型和并網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)。分析了目前光伏發(fā)電系統(tǒng)的最大功率點跟蹤(MPPT)技術(shù),詳細(xì)分析了較常用的擾動觀察法(PO)和電導(dǎo)增量法(INC)。然后分別介紹了閥控式密封鉛酸(VRLA)蓄電池和超級電容器的原理和充放電特性,并且對蓄電池的充電控制方法和超級電容器的串聯(lián)均壓問題進(jìn)行了詳細(xì)地研究。在眾多的儲能元件中,超級電容器和蓄電池在性能上具有互補性,兩者組成的混合儲能裝置具有良好的性能以及潛力。結(jié)合蓄電池和超級電容器不同的特點,提出了經(jīng)過電流可逆斬波電路并聯(lián)的蓄電池和超級電容器混合儲能的結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)的電路能夠使蓄電池和超級電容器的容量配置更加靈活,并且能充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢。其次針對該混合儲能系統(tǒng)在不同環(huán)境條件下的運行方式,設(shè)計了與之相對應(yīng)的光伏發(fā)電儲能系統(tǒng)的能量管理控制策略,通過不同運行模式下對單向變換器和雙向變換器PWM信號的控制,自動切換運行模式,達(dá)到控制能量流動的目的。最后,利用MATLAB建立含有蓄電池超級電容器混合儲能的光伏發(fā)電系統(tǒng)模型,通過改變光照的強(qiáng)弱以及負(fù)荷缺額的大小,模擬光伏發(fā)電中的功率波動,以驗證所提出的混合儲能結(jié)構(gòu)對功率波動的抑制作用。
【關(guān)鍵詞】：光伏發(fā)電儲能系統(tǒng) 超級電容器 電流可逆斬波電路 混合儲能 能量管理策略
【學(xué)位授予單位】：遼寧工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM615;TM912;TM53
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 1 緒論9-16
• 1.1 課題背景及研究意義9-11
• 1.2 儲能系統(tǒng)研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 蓄電池儲能系統(tǒng)研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 超級電容器儲能系統(tǒng)研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 課題研究內(nèi)容15-16
• 2 光伏發(fā)電混合儲能系統(tǒng)組成和分析16-33
• 2.1 光伏發(fā)電儲能系統(tǒng)16-22
• 2.1.1 儲能在光伏發(fā)電系統(tǒng)中的重要性16-19
• 2.1.2 MPPT在光伏發(fā)電系統(tǒng)中的重要性19-22
• 2.2 光伏發(fā)電儲能系統(tǒng)中的儲能元件22-28
• 2.2.1 蓄電池儲能原理和特性22-24
• 2.2.2 蓄電池充電控制方法分析24-25
• 2.2.3 超級電容器儲能的原理和特性25-27
• 2.2.4 超級電容器的串聯(lián)均壓問題27-28
• 2.3 超級電容器和蓄電池混合儲能28-32
• 2.3.1 常用的混合儲能系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)分析29
• 2.3.2 基于電流可逆斬波電路結(jié)構(gòu)分析29-32
• 2.4 本章小結(jié)32-33
• 3 蓄電池和超級電容器混合儲能系統(tǒng)控制策略33-43
• 3.1 光伏發(fā)電系統(tǒng)的運行模式33-36
• 3.2 光伏發(fā)電系統(tǒng)能量流動的管理36-39
• 3.2.1 單向變換器控制策略36-38
• 3.2.2 雙向變換器控制策略38-39
• 3.3 混合儲能系統(tǒng)的充電控制策略39-42
• 3.3.1 恒流充電控制策略40-41
• 3.3.2 恒壓充電控制策略41-42
• 3.4 本章小結(jié)42-43
• 4 光伏發(fā)電混合儲能系統(tǒng)仿真43-56
• 4.1 蓄電池和超級電容器模型43-45
• 4.2 變換器參數(shù)的確定45-48
• 4.3 仿真驗證48-55
• 4.3.1 混合儲能系統(tǒng)仿真48-53
• 4.3.2 能量控制和管理仿真53-55
• 4.4 本章小結(jié)55-56
• 5 結(jié)論56-57
• 參考文獻(xiàn)57-60
• 攻讀碩士期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況60-61
• 致謝61

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本文編號：258015