由于全球環(huán)境與資源枯竭等問題越來越嚴重,提高新能源利用率、提高分布式新能源參與電網(wǎng)調(diào)度的能力已逐漸成為一個熱門話題。光伏發(fā)電,尤其是并網(wǎng)運行方式,已經(jīng)成為全世界新能源發(fā)電中非常重要的組成部分。然而,隨著越來越多的分布式發(fā)電并入系統(tǒng),傳統(tǒng)電網(wǎng)面臨的各種考驗也與日俱增。由于光伏電站輸出以及負載變化具有隨機性,因此需要設法提高光伏陣列出力預測的精確性,以增強光伏發(fā)電參與電網(wǎng)調(diào)度的能力。為此,本文針對含有混合儲能設備的光伏并網(wǎng)系統(tǒng)提出了一種能量管理策略�；旌蟽δ芄夥l(fā)電系統(tǒng)能量流調(diào)節(jié)可以分為光伏陣列的全局最大功率跟蹤(GMPPT)控制、并網(wǎng)逆變器控制以及混合儲能設備的充放電控制。為減少棄光,本文設計了一種基于粒子群算法的兩階段擾動觀察法來保證光伏陣列一直運行于全局最大功率點。文中混合儲能設備采用能量密度特性突出的蓄電池和功率密度特性突出的超級電容器(SC)組合而成�；旌蟽δ芟到y(tǒng)主要用來平衡直流母線處的功率,其中蓄電池用于平衡穩(wěn)態(tài)功率分量,超級電容器則通過處理功率暫態(tài)分量來達到延長蓄電池壽命的目的。兩種儲能設備都采用雙向DC/DC變換器和母線相接,這可以使系統(tǒng)控制更加方便。為了更好地補償直流母線兩端的功率差額,本文提出了一種蓄電池與超級電容器之間的充放電電流分配規(guī)則,規(guī)則中關鍵參數(shù)由模糊控制進行調(diào)節(jié)。該控制策略可以減小蓄電池的峰值電流和動態(tài)應力,而且能夠始終保持超級電容器的荷電常數(shù)不超過上限與下限。同時,由于超級電容器內(nèi)阻遠比蓄電池小且所提出控制方法中其利用率較高,系統(tǒng)的整體損耗也有所降低。最后,并網(wǎng)電能質量與直流母線電壓的調(diào)節(jié)由并網(wǎng)逆變器的雙環(huán)控制進行保證。針對混合儲能光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)與所提出的能量管理策略,本文最后使用MATLAB/Simulink仿真實驗進行了可靠性驗證。仿真實驗的結果表明,在各個環(huán)節(jié)控制策略的配合下,整個系統(tǒng)光伏利用率高,可按照調(diào)度要求向并網(wǎng)點輸送高質量電能,且儲能設備發(fā)揮自身功能的同時能夠得到充分保護。
【學位單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TM615
【部分圖文】：

對我國來說，經(jīng)濟快速增長所造成的污染現(xiàn)象也逐漸明顯。如今低碳發(fā)展己逡逑經(jīng)成為全世界的共識，因節(jié)能減排導致經(jīng)濟發(fā)展中缺少的能源必須由新能源進行逡逑補充。圖１－１為截止２０５０年前我國的能源結構目標。逡逑７０邋邐邐邐逡逑６０邋邐邐邐邐—＃邋６５逡逑３５逡逑３０逡逑２０邐搆－４各．４——一一—lx－＇，１？邐邐一邋邐邐２０逡逑１0邐；�。海螅海海海海海海海海�；：＾：＾Ｓ＾＝＝巧逡逑０逡逑２０１５邐２０２０邐２０３０邐２０５０逡逑一？一能源消費總量Ｕ乙噸標準煤）邐煤炭占比（％）逡逑－？－（Ｉ油Ａ比（％）邐邐人然氣々比（％邋Ｊ逡逑一＾一非化石能源占比＜邋％）逡逑圖１－１邋２０５０年前我國能源結構Ｒ標逡逑目前，我國迫切需要改變能源結構體系，堅持綠色發(fā)展。只有這樣才可能解逡逑決我們經(jīng)濟和社會發(fā)展過程中遇到的各種困難，保證人類社會的穩(wěn)步前進與持久逡逑發(fā)展⑴。逡逑１逡逑

的幫助［２＿３］。隨著光伏組件相關的各項新技術進一步面世，光伏發(fā)電的效率將進逡逑一步提升，發(fā)電成本也將逐年下降，再加上各種相關補貼文件的落實，相信未來逡逑光伏發(fā)電必將取得進一步推廣。圖１－２為我國近幾年光伏發(fā)電發(fā)展情況。逡逑＇無枯竭危險逡逑儲量豐富逡逑ｒ邐優(yōu)勢邐＾逡逑安全無污染逡逑成本相對低廉逡逑光伏發(fā)電１逡逑穩(wěn)定性低逡逑－邐劣勢邐＜邐可靠性低逡逑能量密度低逡逑圖１－３光伏發(fā)電優(yōu)缺點逡逑圖１－３為光伏發(fā)電的特點，獨立式與并網(wǎng)式光伏發(fā)電分別具有不同優(yōu)缺點，逡逑各自適用環(huán)境也有較大差異。逡逑獨立式系統(tǒng)直接接交、直流負載，一般裝設有儲能設備。它通常應用于大電逡逑網(wǎng)覆蓋范圍邊緣的地區(qū)，用于解決最基本的供電問題。由于具有結構較為簡單、逡逑使用的配套電力電子設備較少、成本相對低廉、運行維護相對簡單等方面的優(yōu)點，逡逑獨立式系統(tǒng)的運用也比較廣泛。但是它也存在著管理不方便、供電不穩(wěn)定、供電逡逑２逡逑

逡逑數(shù)量不足的缺點，有被并網(wǎng)式光伏系統(tǒng)逐漸取代的趨勢。圖１－４是一種常見的獨逡逑立式光伏系統(tǒng)。逡逑邐邐充電控制器逡逑光伏陣列邐Ｉ直灥w義洗⒛萇璞稿義賢跡保炊懶⑹焦夥低沖義喜⑼焦夥⒌縵低懲ü氪蟮繽牧悼梢圓斡氳繽鞫齲謨行┑厙哄義暇晌舜車繽豢商媧囊徊糠鄭郟矗蕁＝昀�，光伏系蛙嚹发稻尶睖Z梅淺４�，辶x舷喙氐緦Φ繾由璞傅某殺救粗鵡杲檔�。特柄勚k吧璐⒛萇璞負�，其可以辅助大但k義賢泄芾�，并网后所带来的利润己经蛀[タ梢悅植垢郊擁緦Φ繾由璞桿膩義戲延秘怠�。辶x希保保徹夥⑼目佳殄義纖孀拍茉錘錈鬧鴆椒⒄�，蕿懢i縉潭然嵩嚼叢礁擼履茉捶⒌縵喙丶煎義鮮蹺侍庖步岬玫澆徊酵黃疲郟叮藎瀾縋茉聰訓縉潭熱繽跡保鄧盡ｅ義�，ｑ邋逦逦４０．６逦４１．４逦４２．_義锨簀危常罰峰危常福村危常梗跺

本文編號：2817461