本文關(guān)鍵詞：混合儲能獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定性優(yōu)化研究

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【摘要】：太陽能具有清潔無污染且儲量豐富取之不盡的優(yōu)勢,是理想的可再生能源。隨著能源和環(huán)境問題的日益突出,光伏發(fā)電逐漸成為可再生能源利用方面的典型代表。但光伏發(fā)電受環(huán)境因素影響較大,存在間歇性、隨機(jī)性以及波動性等缺點(diǎn)。因此為保證系統(tǒng)中功率的穩(wěn)定性,需配置相應(yīng)的儲能系統(tǒng)。蓄電池／超級電容混合儲能系統(tǒng)(HESS)可以同時發(fā)揮蓄電池高能量密度和超級電容高功率密度的優(yōu)勢,可用于獨(dú)立光伏微網(wǎng)以維持系統(tǒng)的穩(wěn)定。在混合儲能獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)中,直流母線與光伏電池以及混合儲能系統(tǒng)的連接均通過DC/DC變換器實(shí)現(xiàn),變換器對于系統(tǒng)的能量管理調(diào)度以及系統(tǒng)的穩(wěn)定性、抗擾性起著非常重要的作用。本文主要對Cuk變換器在混合儲能獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定性優(yōu)化中的作用進(jìn)行了研究。文中首先對混合儲能獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)的出現(xiàn)、發(fā)展以及元件模型和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行了綜述,分析了系統(tǒng)的四種運(yùn)行模式以及對應(yīng)的DC/DC變換器的控制策略,并詳細(xì)介紹了Cuk變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與工作原理。在此基礎(chǔ)上,在MATLAB/Simulink環(huán)境下,分別搭建了使用Buck/Boost變換器的系統(tǒng)與使用Cuk變換器的系統(tǒng)的仿真模型。通過比較使用傳統(tǒng)Buck/Boost變換器的系統(tǒng)與使用Cuk變換器的系統(tǒng)在環(huán)境因素變化和負(fù)載發(fā)生投切時,系統(tǒng)母線電壓穩(wěn)定性、變換器工作狀態(tài)以及負(fù)載功率波動等性能指標(biāo),體現(xiàn)Cuk變換器在系統(tǒng)穩(wěn)定性優(yōu)化方面的優(yōu)勢。最后,針對Cuk變換器在工作時出現(xiàn)的電磁干擾問題,通過分析Cuk變換器的高頻特性以及常見的傳導(dǎo)干擾耦合路徑,采用RCD緩沖吸收電路的方式抑制其電磁干擾,進(jìn)一步對系統(tǒng)的穩(wěn)定性進(jìn)行優(yōu)化。
【關(guān)鍵詞】：獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng) 混合儲能 Cuk變換器 電磁干擾 穩(wěn)定性優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM615
【目錄】：

• 摘要8-9
• ABSTRACT9-11
• 第1章 緒論11-22
• 1.1 世界能源問題與光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的出現(xiàn)11-12
• 1.2 光伏發(fā)電的特點(diǎn)及發(fā)展現(xiàn)狀12-14
• 1.2.1 光伏發(fā)電的特點(diǎn)12-13
• 1.2.2 光伏發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀13-14
• 1.3 光伏發(fā)電系統(tǒng)的分類14-17
• 1.4 超級電容與混合儲能系統(tǒng)17-20
• 1.4.1 超級電容器17-19
• 1.4.2 混合儲能系統(tǒng)19-20
• 1.5 本文的選題意義與主要工作20-22
• 1.5.1 課題的意義20
• 1.5.2 本文的主要工作20-22
• 第2章 混合儲能獨(dú)立光伏系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及運(yùn)行模式22-28
• 2.1 混合儲能獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)22-24
• 2.1.1 光伏電池、儲能系統(tǒng)直接與母線相連22
• 2.1.2 光伏電池與母線通過變換器相連22-23
• 2.1.3 光伏電池、儲能系統(tǒng)與母線均通過變換器相連23-24
• 2.2 系統(tǒng)運(yùn)行原理及控制策略24-28
• 2.2.1 系統(tǒng)的運(yùn)行原理24-25
• 2.2.2 工作模式與控制策略25-28
• 第3章 Cuk變換器對混合儲能獨(dú)立光伏系統(tǒng)穩(wěn)定性的優(yōu)化28-40
• 3.1 Cuk變換器簡介28-30
• 3.2 使用Cuk變換器的光伏系統(tǒng)模型30-32
• 3.3 Cuk變換器對光伏系統(tǒng)穩(wěn)定性的優(yōu)化及仿真驗(yàn)證32-38
• 3.3.1 Cuk變換器對系統(tǒng)穩(wěn)定性的優(yōu)化作用32-33
• 3.3.2 仿真驗(yàn)證33-38
• 3.4 本章小結(jié)38-40
• 第4章 Cuk變換器的電磁干擾抑制技術(shù)對系統(tǒng)穩(wěn)定性的優(yōu)化40-55
• 4.1 電磁干擾及其危害40-41
• 4.1.1 電磁干擾的分類40-41
• 4.1.2 電磁干擾的危害41
• 4.2 開關(guān)變換器中的電磁干擾41-44
• 4.2.1 開關(guān)變換器的電磁干擾源42-43
• 4.2.2 開關(guān)變換器的傳導(dǎo)干擾與耦合路徑43-44
• 4.3 開關(guān)變換器的電磁干擾抑制技術(shù)44-47
• 4.3.1 緩沖吸收電路抑制技術(shù)45
• 4.3.2 濾波器抑制技術(shù)45-46
• 4.3.3 混沌控制技術(shù)46-47
• 4.4 Cuk變換器的電磁干擾抑制對光伏系統(tǒng)穩(wěn)定性的優(yōu)化47-53
• 4.4.1 RCD緩沖吸收電路原理47-48
• 4.4.2 元件的高頻特性48-49
• 4.4.3 仿真驗(yàn)證49-53
• 4.5 本章小結(jié)53-55
• 第5章 結(jié)論與展望55-58
• 5.1 主要成果和結(jié)論55-56
• 5.2 工作展望56-58
• 參考文獻(xiàn)58-64
• 致謝64-65
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文65-66
• 學(xué)位論文評閱及答辯情況表66

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