發(fā)布時間：2018-01-08 11:00

  本文關鍵詞：光伏發(fā)電系統(tǒng)中混合儲能及接入微電網技術仿真研究　出處：《華北電力大學》2014年碩士論文　論文類型：學位論文

  更多相關文章： 光伏發(fā)電 混合儲能 超級電容 微電網 經濟性

【摘要】：隨著環(huán)境問題和化石燃料短缺的問題日益嚴峻，太陽能光伏發(fā)電等可分散應用的可再生能源將扮演人們生活的重要角色。但光伏發(fā)電自身隨環(huán)境變化具有隨機性和間歇性，使得光伏發(fā)電微電網系統(tǒng)存在電能質量和對大電網沖擊的問題，所以需要配置儲能系統(tǒng)來維持系統(tǒng)的穩(wěn)定。目前，適用于微電網的儲能電池種類很多，但都各自存在一定的局限性或不足，因此考慮建立環(huán)境友好的能量型鉛酸蓄電池和循環(huán)壽命長的功率型超級電容組合而成的混合儲能系統(tǒng)。 本文首先介紹了光伏發(fā)電系統(tǒng)的基本原理和數學模型，采用理想的光伏并網逆變器模型，并對微電網結構及運行進行概述。然后重點研究了儲能系統(tǒng)，包括蓄電池、超級電容的原理和模型，分別對各自的充放電特性進行仿真分析。根據對兩種電池的研究建立通過功率變換器并聯(lián)的有源式混合儲能結構，來優(yōu)化蓄電池的工作過程，提高儲能系統(tǒng)的利用率。根據構建的混合儲能系統(tǒng)，進一步設計雙向DC/DC變換器、雙向DC/AC變換器的控制策略來控制接入光伏發(fā)電微電網的混合儲能系統(tǒng)。 在深入分析了光伏儲能的特性和混合儲能系統(tǒng)控制策略的基礎上，參考典型微電網結構，在MTLAB/Simulink平臺建立光伏儲能微電網動態(tài)仿真模型，對儲能單元采用蓄電池和采用混合儲能進行對比，來體現(xiàn)混合儲能的優(yōu)勢。然后在微電網并網和孤島兩種運行模式下，對光照強度變化和負載變化情況的系統(tǒng)分別進行仿真分析，獲得微電網電壓和頻率的變化規(guī)律，來驗證混合儲能控制策略的有效性。結果表明，混合儲能系統(tǒng)能快速為系統(tǒng)提供有功、無功支撐，保證了電壓和頻率的穩(wěn)定。針對未來推廣應用，通過實際示范工程案例對含儲能系統(tǒng)的光伏發(fā)電微電網經濟性進行了分析。
[Abstract]:Along with the environmental problems and the shortage of fossil fuels, the problem is becoming more and more serious. Renewable energy sources, such as solar photovoltaic power generation, will play an important role in people's lives. However, photovoltaic power generation itself is random and intermittent with environmental changes. It is necessary to configure the energy storage system to maintain the stability of the system. At present, there are many kinds of energy storage cells suitable for the microgrid. However, each of them has some limitations or shortcomings. Therefore, a hybrid energy storage system based on environment-friendly energy lead-acid batteries and power super capacitors with long cycle life is considered. This paper first introduces the basic principle and mathematical model of photovoltaic power generation system, adopts the ideal photovoltaic grid-connected inverter model, and summarizes the structure and operation of micro-grid, then focuses on the energy storage system. The principle and model of storage battery and super capacitor are simulated and analyzed respectively. According to the study of two kinds of batteries, the active hybrid energy storage structure is established through the power converter shunt. According to the hybrid energy storage system, the bidirectional DC/DC converter is designed. The control strategy of the bidirectional DC/AC converter is used to control the hybrid energy storage system connected to the photovoltaic microgrid. On the basis of deeply analyzing the characteristics of photovoltaic energy storage and the control strategy of hybrid energy storage system, the typical microgrid structure is referred to. The dynamic simulation model of photovoltaic energy storage microgrid is established on MTLAB/Simulink platform, and the battery and hybrid energy storage unit are compared. To reflect the advantages of hybrid energy storage. Then in the microgrid grid-connected and islanding operation mode, the system of light intensity change and load change are simulated and analyzed respectively. The variation of voltage and frequency of microgrid is obtained to verify the effectiveness of hybrid energy storage control strategy. The results show that the hybrid energy storage system can provide active and reactive power support for the system quickly. The stability of voltage and frequency is ensured. The economy of photovoltaic microgrid with energy storage system is analyzed by practical demonstration project.
【學位授予單位】：華北電力大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TM615

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本文編號：1396811