本文關(guān)鍵詞：直流微網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行及能量管理研究

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【摘要】：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,經(jīng)濟(jì)發(fā)展所帶來的環(huán)境問題也日益凸顯,近年來華北大范圍的霧霾就是這一問題的集中表現(xiàn)。所以轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展形式和開發(fā)新能源就成了解決經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境問題這一矛盾的最有效途徑。目前,我國(guó)的新能源開發(fā)主要是光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電,但是由于光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電的隨機(jī)性和間歇性會(huì)對(duì)大電網(wǎng)造成很大的沖擊,從而對(duì)新能源大范圍的利用提出了很大的挑戰(zhàn),而微網(wǎng)使這一問題迎刃而解。微網(wǎng)包括交流微網(wǎng)、直流微網(wǎng)和交直流混合微網(wǎng),其中直流微網(wǎng)因其能量變流環(huán)節(jié)少、布局簡(jiǎn)潔和控制靈活,越來越成為人們重點(diǎn)研究的對(duì)象。本文研究的主要內(nèi)容是基于光伏發(fā)電單元、蓄電池和超級(jí)電容的獨(dú)立直流微網(wǎng)。首先,本文闡述了光伏發(fā)電單元,蓄電池和超級(jí)電容的特點(diǎn)并分別對(duì)其進(jìn)行建模,對(duì)光伏發(fā)電單元的工作模式進(jìn)行分析和仿真,針對(duì)蓄電池和超級(jí)電容不同的充放電特點(diǎn),采用不同的控制方法,以穩(wěn)定直流微網(wǎng)的母線電壓,論文在Matlab/simulink中對(duì)上述內(nèi)容進(jìn)行建模仿真并驗(yàn)證其控制效果。其次,根據(jù)光伏發(fā)電單元,蓄電池和超級(jí)電容的特征,采用了一種適合直流微網(wǎng)的多模式運(yùn)行能量管理控制策略,能量管理系統(tǒng)根據(jù)光伏發(fā)電單元,蓄電池和超級(jí)電容不同的工作情況,控制其各自的變換器使得各子系統(tǒng)運(yùn)行在相應(yīng)模式下,進(jìn)而使三種微源協(xié)調(diào)工作以確保直流微網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行,論文也在Matlab/simulink中對(duì)整個(gè)直流微網(wǎng)系統(tǒng)的多模式運(yùn)行能量管理進(jìn)行了建模仿真,驗(yàn)證了控制方法的可行性。最后,本文搭建了以PLC和通信管理機(jī)為主控系統(tǒng)的光儲(chǔ)直流微網(wǎng)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),通過對(duì)跨接在直流母線上阻性負(fù)載的投切和光伏發(fā)電單元輸出功率的變化來驗(yàn)證直流微網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性,通過對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和仿真結(jié)果進(jìn)行比較,驗(yàn)證了本課題關(guān)于直流微網(wǎng)運(yùn)行與能量管理控制技術(shù)的可行性和有效性。
【關(guān)鍵詞】：直流微網(wǎng) 能量管理 多模式運(yùn)行 蓄電池 協(xié)調(diào)控制
【學(xué)位授予單位】：北方工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM73
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 緒論8-12
• 1.1 課題背景及意義8
• 1.2 直流微網(wǎng)結(jié)構(gòu)及研究現(xiàn)狀8-11
• 1.3 本文的主要工作內(nèi)容11-12
• 第二章 直流微網(wǎng)子系統(tǒng)的分析12-17
• 2.1 光伏發(fā)電單元的特性分析12-14
• 2.2 鉛酸電池的特性分析14-15
• 2.2.1 鉛酸電池的化學(xué)特性14
• 2.2.2 鉛酸電池的電特性14-15
• 2.3 超級(jí)電容的特性分析15-16
• 2.4 本章小結(jié)16-17
• 第三章 直流微網(wǎng)系統(tǒng)的分析與仿真17-32
• 3.1 光伏發(fā)電單元的建模與動(dòng)態(tài)仿真17-25
• 3.1.1 光伏發(fā)電單元的最大功率跟蹤模式17-20
• 3.1.2 光伏發(fā)電單元的恒電壓模式20
• 3.1.3 光伏發(fā)電單元的仿真分析20-25
• 3.2 蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)和仿真25-29
• 3.2.1 蓄電池的控制分析25-26
• 3.2.2 蓄電池的仿真分析26-29
• 3.3 超級(jí)電容的控制與分析29-30
• 3.4 本章小結(jié)30-32
• 第四章 直流微網(wǎng)系統(tǒng)能量管理研究32-53
• 4.1 微網(wǎng)的控制方式32-33
• 4.2 離網(wǎng)模式下直流微網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)分析33-35
• 4.3 直流微網(wǎng)能量管理策略35-37
• 4.4 直流微網(wǎng)系統(tǒng)的仿真分析37-52
• 4.4.1 單模式仿真分析38-41
• 4.4.2 多模式切換的仿真分析41-48
• 4.4.3 超級(jí)電容對(duì)微網(wǎng)系統(tǒng)的影響48-52
• 4.5 本章小結(jié)52-53
• 第五章 直流微網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)驗(yàn)分析53-64
• 5.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)組成53-55
• 5.1.1 直流微網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)驗(yàn)參數(shù)54
• 5.1.2直流微網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)驗(yàn)的程序設(shè)計(jì)54-55
• 5.2 直流微網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析55-63
• 5.2.1 直流微網(wǎng)的單模式運(yùn)行實(shí)驗(yàn)分析55-59
• 5.2.2 直流微網(wǎng)的多模式切換的實(shí)驗(yàn)分析59-63
• 5.3 本章小結(jié)63-64
• 第六章 總結(jié)與展望64-66
• 6.1 論文總結(jié)64
• 6.2 研究展望64-66
• 參考文獻(xiàn)66-69
• 在學(xué)期間的研究成果69-70
• 致謝70

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10 歐陽(yáng)，

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