發(fā)布時(shí)間：2020-06-04 16:09

【摘要】：伴隨著社會的進(jìn)步,科技水平的提高,以化石原料為主的能源結(jié)構(gòu)已經(jīng)無法滿足人類日益增長的生活需求,再加上化石能源大量使用對環(huán)境的破壞,為了保護(hù)人類賴以生存的環(huán)境、實(shí)現(xiàn)能源的可持續(xù)發(fā)展,大規(guī)模開發(fā)利用新能源已成為社會的發(fā)展趨勢。其中風(fēng)能、太陽能這類可再生能源,以其資源豐富、清潔無污染等諸多優(yōu)點(diǎn)備受關(guān)注,風(fēng)能和太陽能又因其固有的優(yōu)勢得到廣泛的應(yīng)用。但是,風(fēng)能和太陽能都存在一些相對的弊端,比如受天氣影響大、供電穩(wěn)定性較弱等。為了消除它們的弊端,我們可以利用風(fēng)能和太陽能在時(shí)間、季節(jié)、地域上都存在互補(bǔ)性把風(fēng)力發(fā)電和太陽發(fā)電相互結(jié)合,得到相對高效穩(wěn)定的電量。風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的最大功率跟蹤控制環(huán)節(jié)以及發(fā)電量穩(wěn)定性問題的研究變的重要起來。文章中以風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)作為課題研究對象。首先,通過構(gòu)建風(fēng)力發(fā)電部分、光伏發(fā)電部分和蓄電池的數(shù)學(xué)模型,具體分析了它們的工作原理,并在此基礎(chǔ)上運(yùn)用Matlab/Simulink對風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電部分進(jìn)行仿真,對仿真所得的輸出特性曲線進(jìn)行了分析。并通過分析得出蓄電池具有均衡風(fēng)光混合發(fā)電輸出功率的作用,能夠減緩系統(tǒng)波動,提高風(fēng)光混合發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)能的質(zhì)量,與風(fēng)力機(jī)和光伏電池結(jié)合形成風(fēng)光儲混合發(fā)電系統(tǒng),更好的優(yōu)化系統(tǒng)能量的傳輸。其次,在介紹風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電仿真模型的基礎(chǔ)上提出了最大功率跟蹤的方法和原理。研究了幾種典型的風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電最大功率點(diǎn)跟蹤策略,通過對比不同策略優(yōu)缺點(diǎn),運(yùn)用梯度式擾動觀察法和自適應(yīng)變步長擾動觀察法分別對風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電最大功率點(diǎn)進(jìn)行跟蹤控制。并通過仿真驗(yàn)證了改進(jìn)算法的可行性。最后,通過對蓄電池控制策略進(jìn)行分析,確定了適合本系統(tǒng)蓄電池的充放電策略。鉛酸蓄電池儲能系統(tǒng)采用雙向DC/DC逆變器與風(fēng)光混合發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行連接,為了更好的、更快速穩(wěn)定電容器端電壓從而達(dá)到迅速調(diào)節(jié)直流側(cè)電流、穩(wěn)定風(fēng)光混合發(fā)電輸出功率的目的,雙向DC/DC逆變器采用雙環(huán)PI控制結(jié)構(gòu),即在電壓控制環(huán)內(nèi)加入電流內(nèi)環(huán)控制。最后,利用各個(gè)子系統(tǒng)模型組合搭建了風(fēng)光互補(bǔ)直流微網(wǎng)的整體模型架構(gòu),經(jīng)過Simulink仿真,驗(yàn)證了蓄電池在整個(gè)微網(wǎng)系統(tǒng)中控制的正確性與穩(wěn)定性。圖[46]參[61]表[3]
【圖文】：

直流微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖

圖 2 風(fēng)輪的氣流模型Fig.2 Airflow model of the wind wheel1V 是風(fēng)輪接受到迎風(fēng)面的風(fēng)速，，V 是風(fēng)穿過風(fēng)輪時(shí)的速度，2V 流速。1S 表示風(fēng)剛經(jīng)過風(fēng)輪前的橫截面積、S 為風(fēng)實(shí)際流過風(fēng)S 風(fēng)吹過風(fēng)輪后的橫截面積。風(fēng)輪就是由風(fēng)的牽動才產(chǎn)生的能量
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TM61

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2696634