【摘要】：本文以可用于偏遠(yuǎn)地區(qū)供電的獨(dú)立式風(fēng)光蓄電池混合發(fā)電系統(tǒng)為研究對(duì)象,針對(duì)混合發(fā)電系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行且工作模式多樣性的特點(diǎn),分別對(duì)混合發(fā)電系統(tǒng)的上層能量管理和下層功率跟蹤控制進(jìn)行了研究,以提高混合發(fā)電系統(tǒng)的供電質(zhì)量和供電可靠性,保證功率的供需平衡。首先,本文提出了一種基于粒子群算法的能量管理策略,用于實(shí)現(xiàn)混合發(fā)電系統(tǒng)功率的優(yōu)化分配,該方法可以根據(jù)天氣情況及負(fù)載需求,通過粒子群算法優(yōu)化的計(jì)算出光伏發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和蓄電池的給定功率,限制蓄電池荷電狀態(tài)在合理范圍內(nèi),同時(shí)減少蓄電池的充放電頻率。其次,本文分別設(shè)計(jì)了光伏發(fā)電系統(tǒng)和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的功率跟蹤控制器。光伏發(fā)電系統(tǒng)的功率跟蹤控制由一個(gè)切換控制器實(shí)現(xiàn),切換控制器由基于擾動(dòng)觀察法的最大功率跟蹤控制器和基于PI控制方法的給定功率跟蹤控制器構(gòu)成,切換控制器可根據(jù)切換信號(hào)分別實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電系統(tǒng)的最大功率跟蹤控制和給定功率跟蹤控制。風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的功率跟蹤控制由模型預(yù)測(cè)控制器實(shí)現(xiàn),模型預(yù)測(cè)控制器同樣可以實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的最大功率跟蹤控制和給定功率跟蹤控制,為了滿足風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)快速采樣的需要,在通過預(yù)置反饋控制減小計(jì)算量的基礎(chǔ)上,采用一種可實(shí)現(xiàn)快速計(jì)算的數(shù)值算法(Continuation/GMRES法)求解模型預(yù)測(cè)控制優(yōu)化問題。最后,在MATLAB/Simulink下分別驗(yàn)證了基于粒子群算法的能量管理策略的有效性和功率跟蹤控制器的有效性。為了說明基于粒子群算法的能量管理策略的有效性,給出了不同工況下的仿真結(jié)果,并與基于邏輯規(guī)則的能量管理策略的仿真結(jié)果進(jìn)行了比較研究。為了說明切換控制器和模型預(yù)測(cè)控制器的有效性,分別對(duì)了光伏發(fā)電系統(tǒng)和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性和穩(wěn)態(tài)特性進(jìn)行了分析。
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM61;TP273

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本文編號(hào)：2573886