本文關(guān)鍵詞：混合儲(chǔ)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的控制器研究　出處：《北京交通大學(xué)》2014年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 光伏發(fā)電系統(tǒng) 混合儲(chǔ)能 控制器 混合儲(chǔ)能控制策略 光伏功率預(yù)測(cè)

【摘要】：隨著化石燃料的日益消耗,新型能源的開發(fā)與利用備受關(guān)注。光伏能源的清潔性、分布廣泛性等特點(diǎn),使得其得到快速發(fā)展和廣泛運(yùn)用。但是由于光伏能量波動(dòng)性大,單獨(dú)的光伏發(fā)電系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)的干擾較大,需要配置一定容量的儲(chǔ)能介質(zhì),平滑光伏波動(dòng)。在儲(chǔ)能介質(zhì)中,能量型儲(chǔ)能和功率型儲(chǔ)能各有優(yōu)缺點(diǎn)。而鋰電池和超級(jí)電容分別是這兩種儲(chǔ)能方式的典型代表,若將兩者混合使用,可以實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能能量的最優(yōu)化利用。在混合儲(chǔ)能光伏發(fā)電系統(tǒng)中,有多種連接方式。以母線側(cè)并聯(lián)方式連接的混合儲(chǔ)能光伏發(fā)電系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)超級(jí)電容和鋰電池的雙向電流可控,加以一定的混合儲(chǔ)能控制策略能夠?qū)崿F(xiàn)混合儲(chǔ)能單元的優(yōu)化利用。 本文設(shè)計(jì)了一臺(tái)運(yùn)用于混合儲(chǔ)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的控制器。在該系統(tǒng)中,光伏、超級(jí)電容和鋰電池采用的是直流母線并聯(lián)的連接方式。該控制器包含功率模塊和控制模塊。功率模塊起到各電源之間能量變換的作用,主電路拓?fù)洳捎梅歉綦x雙向DC-DC變換器�？刂颇K控制著各電源之間能量流動(dòng)的大小和方向。文中提出了一種“超級(jí)電容吸收短時(shí)光伏波動(dòng)、鋰電池吸收長(zhǎng)期光伏波動(dòng)”的混合儲(chǔ)能控制策略。在該控制策略下,超級(jí)電容作為濾波單元,用于平衡短時(shí)光伏波動(dòng),來穩(wěn)定母線側(cè)電壓；鋰電池作為主要的儲(chǔ)能單元,吸收長(zhǎng)期的光伏波動(dòng)。這種控制策略可以實(shí)現(xiàn)超級(jí)電容和鋰電池的優(yōu)化利用,實(shí)現(xiàn)其價(jià)值最大化。文中也提出了一種新的光伏功率預(yù)測(cè)算法,即基于趨勢(shì)移動(dòng)平均法的數(shù)學(xué)模型,用于平滑光伏波動(dòng)。該算法僅需要少量的歷史數(shù)據(jù)來建立模型,影響因素少,簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn),同時(shí)平滑效果好。 文中完成了軟硬件設(shè)計(jì),得到了基于DSP28335的控制系統(tǒng)。仿真結(jié)果驗(yàn)證了主電路參數(shù)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性,完成了設(shè)備樣機(jī)。實(shí)驗(yàn)可知：功率模塊具有快速啟動(dòng)、停機(jī)性能,啟動(dòng)時(shí)電壓、電流波形無超調(diào)和震蕩,停機(jī)時(shí)電壓、電流波形很平滑無震蕩。功率模塊的電壓紋波為±0.5%,電流紋波為±0.8%,滿載運(yùn)行效率97.25%,MPPT效率為99.81%。同時(shí),在設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間工作的情況下,IGBT、電感和電容的溫升范圍均較為合理。因此,各項(xiàng)性能指標(biāo)均符合設(shè)計(jì)要求。在整個(gè)混合儲(chǔ)能光伏發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行時(shí),光伏功率預(yù)測(cè)的平滑效果明顯,控制器的輸出功率曲線得到平滑優(yōu)化,同時(shí)減少了鋰電池的充放電次數(shù),延長(zhǎng)其使用壽命,也減小了所需配置的儲(chǔ)能單元容量。驗(yàn)證了該功率預(yù)測(cè)算法的加入可以起到提高儲(chǔ)能利用率、降低系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)成本的作用。
[Abstract]:With the increasing consumption of fossil fuels , the development and utilization of new energy sources has attracted much attention . However , because of the large fluctuation of photovoltaic energy , the individual photovoltaic power generation system has the advantages of rapid development and wide application . However , because of the large fluctuation of photovoltaic energy , the individual photovoltaic power generation system has the advantages and disadvantages . In the energy storage medium , the energy storage medium and the super capacitor can be optimized . In the hybrid energy storage photovoltaic power generation system , the two - way current of the super capacitor and the lithium battery can be controlled , and the optimal utilization of the hybrid energy storage unit can be realized by a certain hybrid energy storage control strategy . This paper designs a controller used in hybrid energy storage photovoltaic power generation system . In this system , photovoltaic , super capacitor and lithium battery are connected in parallel with DC bus . The controller includes power module and control module . The design of hardware and software is completed , and the control system based on DSP 28335 is obtained . The simulation results verify the accuracy of the design of the main circuit parameters and complete the equipment prototype .

【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TM615

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 林培峰;姜久春;牛利勇;;大容量動(dòng)力蓄電池測(cè)試設(shè)備的設(shè)計(jì)與仿真[J];電氣應(yīng)用;2011年16期

2 賈要勤,楊仲慶,曹秉剛;分布式可再生能源發(fā)電系統(tǒng)研究[J];電力電子技術(shù);2005年04期

3 伍健;何禮高;付國(guó)清;;電流紋波率分析與輸出濾波電感的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];電力電子技術(shù);2010年05期

4 朱永強(qiáng);田軍;;最小二乘支持向量機(jī)在光伏功率預(yù)測(cè)中的應(yīng)用[J];電網(wǎng)技術(shù);2011年07期

5 孫銳;湯義勤;馬紅偉;毛建容;;一種實(shí)用的超短期光伏發(fā)電預(yù)測(cè)方法[J];電氣技術(shù);2013年01期

6 盧靜;翟海青;劉純;王曉蓉;;光伏發(fā)電功率預(yù)測(cè)統(tǒng)計(jì)方法研究[J];華東電力;2010年04期

7 周林;黃勇;郭珂;馮玉;;微電網(wǎng)儲(chǔ)能技術(shù)研究綜述[J];電力系統(tǒng)保護(hù)與控制;2011年07期

8 邵翠平;;我國(guó)太陽能光伏發(fā)電現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J];科技信息(科學(xué)教研);2008年23期

9 唐西勝;武鑫;齊智平;;超級(jí)電容器蓄電池混合儲(chǔ)能獨(dú)立光伏系統(tǒng)研究[J];太陽能學(xué)報(bào);2007年02期

10 李晶;竇偉;徐正國(guó);彭燕昌;許洪華;;光伏發(fā)電系統(tǒng)中最大功率點(diǎn)跟蹤算法的研究[J];太陽能學(xué)報(bào);2007年03期

，

本文編號(hào)：1418006