環(huán)境的日益惡化、能源危機的日益加劇以及不可再生能源的日益枯竭三方面因素促進了綠色新能源的快速發(fā)展,尤其是風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電已得到了世界各國的廣泛重視。最大能量捕獲在近幾年已經(jīng)成為新能源領(lǐng)域的一個研究熱點,最大功率跟蹤(MPPT)(Maximum Power Point Tracking)技術(shù)旨在提高風(fēng)電機組、光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出效率及整個系統(tǒng)的響應(yīng)速度。MPPT控制策略性能的優(yōu)劣直接影響著風(fēng)能和太陽能的有效利用率和整個發(fā)電系統(tǒng)的運行性能。高效的MPPT控制策略對于促進新能源電力系統(tǒng)的進一步發(fā)展是十分必需的。風(fēng)能和太陽能具有很好的互補性(白天風(fēng)小光強,晚上風(fēng)大光弱),風(fēng)光互補系統(tǒng)較獨立風(fēng)電機組或光伏而言,可以有效地降低環(huán)境變化對系統(tǒng)的影響,使系統(tǒng)的輸出效率更高。本文首先分別對風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)的光伏發(fā)電子系統(tǒng)和風(fēng)電機組做出了詳細(xì)的理論分析;搭建了光伏陣列和風(fēng)力機的仿真模型并對其輸出特性進行分析;對風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)的MPPT控制算法進行了比較深入的探討。對光伏發(fā)電系統(tǒng)和小型風(fēng)電機組分別設(shè)計了相應(yīng)的MPPT控制策略,仿真結(jié)果驗證了所設(shè)計控制策略的有效性,提高了系統(tǒng)的輸出效率和響應(yīng)速度。主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新成果如下:(1)分析了光伏陣列在理想照度下的輸出特性、采用Boost Chopper實現(xiàn)光伏MPPT的原理及常用MPPT控制策略的優(yōu)缺點,提出了變步長占空比MPPT算法,所提的MPPT控制策略具有跟蹤速度快、跟蹤精度高和容易實現(xiàn)等優(yōu)點并具有良好的動態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能;(2)分析了風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的運行機理、風(fēng)力機的輸出特性及常見最大風(fēng)能捕獲算法優(yōu)缺點,采用將擾動觀察法以S-Function呈現(xiàn)的方式實現(xiàn)風(fēng)力機的最大風(fēng)能捕獲。所采用的控制策略容易實現(xiàn),輸出效率較高,動、穩(wěn)態(tài)性能良好;(3)為了在不具備風(fēng)場環(huán)境的實驗室條件下實現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電,采用直流電動機拖動永磁同步發(fā)電機發(fā)電的方式模擬風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。提出了變步長占空比擾動法MPPT控制策略,該算法能夠高效地追蹤到MPP。(4)全面考慮了天氣、負(fù)載及蓄電池的狀態(tài)等影響因素,總結(jié)提出了十四種離網(wǎng)型風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)的運行模式,通過對各種運行模式的研究,設(shè)計了相應(yīng)的能量匹配策略。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TM61

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 徐鵬威;劉飛;劉邦銀;段善旭;;幾種光伏系統(tǒng)MPPT方法的分析比較及改進[J];電力電子技術(shù);2007年05期

2 李泓澤;郭森;王寶;;我國風(fēng)力發(fā)電的環(huán)境價值分析[J];能源技術(shù)經(jīng)濟;2011年07期

3 賈要勤,曹秉剛,楊仲慶;風(fēng)力發(fā)電的MPPT快速響應(yīng)控制方法[J];太陽能學(xué)報;2004年02期

本文編號：1845339