本文關鍵詞：直流微網系統(tǒng)運行及能量管理研究

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【摘要】：隨著我國經濟的飛速發(fā)展,經濟發(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。所以轉變經濟發(fā)展形式和開發(fā)新能源就成了解決經濟發(fā)展和環(huán)境問題這一矛盾的最有效途徑。目前,我國的新能源開發(fā)主要是光伏發(fā)電和風力發(fā)電,但是由于光伏發(fā)電和風力發(fā)電的隨機性和間歇性會對大電網造成很大的沖擊,從而對新能源大范圍的利用提出了很大的挑戰(zhàn),而微網使這一問題迎刃而解。微網包括交流微網、直流微網和交直流混合微網,其中直流微網因其能量變流環(huán)節(jié)少、布局簡潔和控制靈活,越來越成為人們重點研究的對象。本文研究的主要內容是基于光伏發(fā)電單元、蓄電池和超級電容的獨立直流微網。首先,本文闡述了光伏發(fā)電單元,蓄電池和超級電容的特點并分別對其進行建模,對光伏發(fā)電單元的工作模式進行分析和仿真,針對蓄電池和超級電容不同的充放電特點,采用不同的控制方法,以穩(wěn)定直流微網的母線電壓,論文在Matlab/simulink中對上述內容進行建模仿真并驗證其控制效果。其次,根據光伏發(fā)電單元,蓄電池和超級電容的特征,采用了一種適合直流微網的多模式運行能量管理控制策略,能量管理系統(tǒng)根據光伏發(fā)電單元,蓄電池和超級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)運行在相應模式下,進而使三種微源協調工作以確保直流微網的穩(wěn)定運行,論文也在Matlab/simulink中對整個直流微網系統(tǒng)的多模式運行能量管理進行了建模仿真,驗證了控制方法的可行性。最后,本文搭建了以PLC和通信管理機為主控系統(tǒng)的光儲直流微網的實驗平臺,通過對跨接在直流母線上阻性負載的投切和光伏發(fā)電單元輸出功率的變化來驗證直流微網系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和可靠性,通過對實驗結果和仿真結果進行比較,驗證了本課題關于直流微網運行與能量管理控制技術的可行性和有效性。
【關鍵詞】：直流微網 能量管理 多模式運行 蓄電池 協調控制
【學位授予單位】：北方工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：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 直流微網結構及研究現狀8-11
• 1.3 本文的主要工作內容11-12
• 第二章 直流微網子系統(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 鉛酸電池的化學特性14
• 2.2.2 鉛酸電池的電特性14-15
• 2.3 超級電容的特性分析15-16
• 2.4 本章小結16-17
• 第三章 直流微網系統(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 蓄電池儲能系統(tǒng)設計和仿真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 超級電容的控制與分析29-30
• 3.4 本章小結30-32
• 第四章 直流微網系統(tǒng)能量管理研究32-53
• 4.1 微網的控制方式32-33
• 4.2 離網模式下直流微網運行狀態(tài)分析33-35
• 4.3 直流微網能量管理策略35-37
• 4.4 直流微網系統(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 超級電容對微網系統(tǒng)的影響48-52
• 4.5 本章小結52-53
• 第五章 直流微網系統(tǒng)運行實驗分析53-64
• 5.1 實驗平臺組成53-55
• 5.1.1 直流微網系統(tǒng)運行實驗參數54
• 5.1.2直流微網系統(tǒng)運行實驗的程序設計54-55
• 5.2 直流微網系統(tǒng)運行的實驗結果和分析55-63
• 5.2.1 直流微網的單模式運行實驗分析55-59
• 5.2.2 直流微網的多模式切換的實驗分析59-63
• 5.3 本章小結63-64
• 第六章 總結與展望64-66
• 6.1 論文總結64
• 6.2 研究展望64-66
• 參考文獻66-69
• 在學期間的研究成果69-70
• 致謝70

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10 歐陽，

本文編號：904112