離網(wǎng)型風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的MPPT和儲能控制策略的研究
本文關(guān)鍵詞:離網(wǎng)型風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的MPPT和儲能控制策略的研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著全球經(jīng)濟(jì)的突飛猛進(jìn)和人類文明的不斷進(jìn)步,能源問題日益突出;茉蹿呌诳萁,在國家大力的支持和技術(shù)不斷提升下風(fēng)能和太陽能作為一種綠色、可持續(xù)能源供給逐漸發(fā)展為戰(zhàn)略替代能源。相對于傳統(tǒng)的不可再生能源,風(fēng)能和太陽能不僅綠色無污染而且可以無窮無盡的利用。同時(shí),由于風(fēng)能和太陽能在時(shí)間和空間上的互補(bǔ)而提出的風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電更是得到了空前的發(fā)展。論文針對風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)中的系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、最大功率跟蹤以及儲能控制問題展開了研究。首先,在闡述風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)發(fā)展背景的基礎(chǔ)上了解了風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的概念、特點(diǎn)及國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀,深入分析了風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和基本原理,同時(shí)在Simulink環(huán)境下分別建立了兩個(gè)子系統(tǒng)的仿真模型并分析了其特性;其次,分別研究了風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和光伏發(fā)電系統(tǒng)的最大功率跟蹤問題。通過對兩個(gè)子系統(tǒng)跟蹤原理和常用跟蹤策略的分析,對光伏發(fā)電系統(tǒng)研究了一種變占空比步長閥值搜索的跟蹤方法,對風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)研究了一種變占空比步長擾動(dòng)與插值法結(jié)合的跟蹤方法,并分別建立了兩個(gè)系統(tǒng)的仿真模型,驗(yàn)證了兩種控制策略。同時(shí),基于雙輸入Boost電路,在分析其工作過程和特性的基礎(chǔ)上建立整體系統(tǒng)的模型并進(jìn)行了仿真;最后,在了解風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)中儲能作用及類型的基礎(chǔ)上詳細(xì)介紹了蓄電池的工作原理及特性。對于蓄電池的充電控制,通過分析常用充電方法,研究了一種四段式的充電方法,并建立仿真模型,驗(yàn)證了其正確性和優(yōu)越性。改進(jìn)的MPPT方法和充電控制方法,經(jīng)仿真后結(jié)果表明,改進(jìn)的MPPT方法跟蹤效果良好,提高了系統(tǒng)的跟蹤精度和速度,減小了系統(tǒng)最大功率點(diǎn)處的震蕩和系統(tǒng)的成本。四階段充電過程更加接近蓄電池理想的充電過程,有利于延長蓄電池的循環(huán)使用壽命和提高性能。
【關(guān)鍵詞】:風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電 風(fēng)力和光伏發(fā)電原理 系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) MPPT 四階段充電法
【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】:TM61
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-8
- 1 緒論8-15
- 1.1 研究背景與意義8-10
- 1.2 風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)簡介及特點(diǎn)10-12
- 1.3 風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀及趨勢12-14
- 1.4 論文主要內(nèi)容及章節(jié)安排14-15
- 2 風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)原理及特性分析15-31
- 2.1 光伏發(fā)電系統(tǒng)及特性15-24
- 2.1.1 光伏電池及工作原理15-17
- 2.1.2 光伏電池等效電路及模型17-20
- 2.1.3 光伏電池仿真及輸出特性分析20-24
- 2.2 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)及特性24-30
- 2.2.1 風(fēng)力發(fā)電原理及相關(guān)理論24-26
- 2.2.2 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組及系統(tǒng)建模26-28
- 2.2.3 風(fēng)力發(fā)電輸出特性分析28-30
- 2.3 本章小結(jié)30-31
- 3 風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的MPPT控制策略研究31-57
- 3.1 光伏發(fā)電系統(tǒng)的MPPT控制31-34
- 3.1.1 光伏發(fā)電系統(tǒng)MPPT原理31-32
- 3.1.2 常用光伏發(fā)電系統(tǒng)的MPPT控制策略32-34
- 3.2 本文中光伏發(fā)電系統(tǒng)MPPT的實(shí)現(xiàn)34-40
- 3.2.1 改進(jìn)擾動(dòng)法的依據(jù)34-35
- 3.2.2 改進(jìn)的擾動(dòng)法控制策略35-36
- 3.2.3 光伏系統(tǒng)改進(jìn)MPPT控制策略的仿真36-40
- 3.3 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的MPPT控制40-44
- 3.3.1 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)MPPT原理40-41
- 3.3.2 常用的風(fēng)力發(fā)電MPPT控制策略41-44
- 3.4 本文中風(fēng)力發(fā)電MPPT的實(shí)現(xiàn)44-51
- 3.4.1 改進(jìn)方法的實(shí)現(xiàn)依據(jù)44-46
- 3.4.2 變占空比步長與插值法結(jié)合的控制策略46-49
- 3.4.3 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)改進(jìn)控制策略的仿真49-51
- 3.5 基于雙輸入BOOST變換器的MPPT實(shí)現(xiàn)51-56
- 3.5.1 風(fēng)光互補(bǔ)雙輸入DC/DC電路51-53
- 3.5.2 基于雙輸入DC/DC變換器的仿真53-56
- 3.6 本章小結(jié)56-57
- 4 風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的儲能及控制策略57-70
- 4.1 風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)中儲能類型及作用57-58
- 4.2 蓄電池充放電原理及特性58-63
- 4.3 常用的蓄電池充電控制策略63-66
- 4.4 蓄電池四段式充電控制策略66-67
- 4.5 四段式充電控制策略的實(shí)現(xiàn)仿真67-69
- 4.6 本章小結(jié)69-70
- 5 總結(jié)及展望70-72
- 參考文獻(xiàn)72-75
- 攻讀碩士期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況75-76
- 致謝76
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