本文關(guān)鍵詞：監(jiān)督預(yù)測控制在風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用

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【摘要】：隨著中國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速增長,環(huán)境日益惡化能源危機(jī)凸顯,環(huán)境保護(hù)和新能源技術(shù)越來越受到重視。風(fēng)能和太陽能具有零污染、無輻射、分布廣泛、永不枯竭等諸多不可多得的優(yōu)點,成為最有發(fā)展前景的可再生能源。風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)能很好的發(fā)揮他們時空互補(bǔ)特性,將間歇性的風(fēng)能和太陽能通過有效的轉(zhuǎn)化、存儲、控制等手段,形成穩(wěn)定的電力供給,是新能源領(lǐng)域研究與應(yīng)用的前沿?zé)狳c。風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)由風(fēng)力發(fā)電子系統(tǒng)、光伏發(fā)電子系統(tǒng)、蓄電池組儲能子系統(tǒng)組成。各部分單獨設(shè)計、獨立運行,所以必須依據(jù)風(fēng)力、光強(qiáng)、溫度和負(fù)荷的變化統(tǒng)籌協(xié)調(diào),確保發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)、安全、高質(zhì)地運行。本文首先針對風(fēng)力發(fā)電的高度本質(zhì)非線性特征,設(shè)計滑模控制器,使其能在全工況下都可以很好響應(yīng)負(fù)荷變化。其次,設(shè)計光伏電池的變結(jié)構(gòu)控制器,對其進(jìn)行最大功率點跟蹤(MPPT)控制,提高光伏電池轉(zhuǎn)換效率,降低光伏發(fā)電成本。再次,基于風(fēng)力發(fā)電優(yōu)先,光伏發(fā)電配合,必要時候再用蓄電池補(bǔ)充的原則,設(shè)計出監(jiān)督預(yù)測控制器進(jìn)行智能管理。在復(fù)雜氣象條件、變負(fù)荷的擾動下,合理分配子系統(tǒng)的發(fā)電功率。即可滿足負(fù)載的需求,還可限制子系統(tǒng)輸出功率的過大波動,保護(hù)發(fā)電系統(tǒng)設(shè)備。最后,反復(fù)仿真研究,驗證了控制器設(shè)計的有效性與可靠性。
【關(guān)鍵詞】：太陽能 風(fēng)能 滑�？刂� 風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng) 監(jiān)督預(yù)測控制
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM61
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 課題背景9-12
• 1.2 風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 監(jiān)督預(yù)測控制研究現(xiàn)狀13-15
• 1.4 本文的研究內(nèi)容15-16
• 第2章 基礎(chǔ)知識16-29
• 2.1 滑模變結(jié)構(gòu)控制理論16-21
• 2.1.1 滑模變結(jié)構(gòu)控制的發(fā)展歷史16-17
• 2.1.2 滑模變結(jié)構(gòu)控制的數(shù)學(xué)描述17-18
• 2.1.3 滑模變結(jié)構(gòu)控制的基本要素18-20
• 2.1.4 滑模變結(jié)構(gòu)控制的優(yōu)缺點20-21
• 2.2 模型預(yù)測控制理論21-28
• 2.2.1 模型預(yù)測控制的發(fā)展歷史21-22
• 2.2.2 模型預(yù)測控制的基礎(chǔ)知識22-25
• 2.2.3 模型預(yù)測控制的算法示例25-28
• 2.3 本章小結(jié)28-29
• 第3章 風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型29-39
• 3.1 風(fēng)力發(fā)電子系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型29-33
• 3.2 光伏發(fā)電子系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型33-36
• 3.3 蓄電池儲能系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型36-38
• 3.4 風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型38
• 3.5 本章小結(jié)38-39
• 第4章 風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)滑模變結(jié)構(gòu)控制器設(shè)計39-53
• 4.1 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)滑模變結(jié)構(gòu)控制器設(shè)計39-44
• 4.1.1 風(fēng)能充足時的工作模式39
• 4.1.2 風(fēng)能不足時的工作模式39-40
• 4.1.3 工作模式的選擇40-42
• 4.1.4 仿真結(jié)果及分析42-44
• 4.2 光伏發(fā)電系統(tǒng)滑模變結(jié)構(gòu)控制器設(shè)計44-52
• 4.2.1 光照充足時的工作模式45
• 4.2.2 光照不足時的工作模式45-49
• 4.2.3 光伏發(fā)電系統(tǒng)的控制策略49
• 4.2.4 仿真結(jié)果及分析49-52
• 4.3 本章小結(jié)52-53
• 第5章 風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)監(jiān)督預(yù)測控制器設(shè)計53-63
• 5.1 引言53
• 5.2 問題描述53-55
• 5.3 監(jiān)督預(yù)測控制器設(shè)計55-56
• 5.4 仿真結(jié)果及分析56-61
• 5.5 本章小結(jié)61-63
• 第6章 結(jié)論與展望63-65
• 6.1 結(jié)論63-64
• 6.2 展望64-65
• 附錄65-66
• 參考文獻(xiàn)66-71
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果71-72
• 致謝72

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