本文關(guān)鍵詞：小型風(fēng)光互補并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究與設(shè)計，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：風(fēng)能和太陽能在時間上有良好的互補特性,這使得風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)相對于單獨的光伏發(fā)電系統(tǒng)或者風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)有更強的環(huán)境適應(yīng)能力,更高的能源使用效率以及更低的綜合開發(fā)成本,對于解決世界能源與環(huán)境問題具有現(xiàn)實意義。因而對風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)的研究也得到越來越多的關(guān)注。本課題以風(fēng)光互補發(fā)電技術(shù)為背景,展開對小型并網(wǎng)系統(tǒng)的研究,主要工作有如下幾個方面：1.基于提出的共直流母線式并網(wǎng)型風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu),對系統(tǒng)主要組成部分的工作原理、特性進行研究。結(jié)合實際光伏電池與風(fēng)力發(fā)電機參數(shù),在MATLAB/Simulink環(huán)境下分別搭建光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)模型,模擬不同光照強度、溫度和風(fēng)速條件下子系統(tǒng)輸出特性。2.分別研究光伏、風(fēng)電系統(tǒng)最大功率跟蹤控制方法,針對光照強度、風(fēng)速不斷變化的特點提出運用優(yōu)化的變步長擾動觀測法對功率進行跟蹤,保障系統(tǒng)能夠最大程度利用風(fēng)能和太陽能。通過MATLAB仿真實驗對功率控制算法進行對比驗證。對于變槳距風(fēng)力發(fā)電機組,加入槳距角控制以調(diào)節(jié)風(fēng)電系統(tǒng)的輸出功率。3.對并網(wǎng)逆變器控制策略進行研究,在并網(wǎng)電流的控制上,結(jié)合光伏和風(fēng)電子系統(tǒng)輸入不斷變化的特性,且考慮到采樣時延、DSP滯后一拍控制的影響,提出一種改進的預(yù)測型無差拍控制方法,用以提高逆變器效率,改善并網(wǎng)電流諧波。4.搭建系統(tǒng)整體仿真模型,并設(shè)計一套3kW并網(wǎng)型風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)樣機。自主設(shè)計樣機的并網(wǎng)逆變控制器,對其硬件與軟件實現(xiàn)方法進行詳細設(shè)計分析。5.通過樣機并網(wǎng)工作時的實驗記錄數(shù)據(jù)分析其運行性能,結(jié)合樣機自身參數(shù)、所處的環(huán)境參數(shù)計算系統(tǒng)發(fā)電量相關(guān)數(shù)據(jù)及運行成本,并對其經(jīng)濟性進行評估。通過第三方檢測機構(gòu)對自主設(shè)計的逆變控制器進行了環(huán)境測試和部分EMC項目測試。樣機運行良好,驗證了設(shè)計的合理性。
【關(guān)鍵詞】：風(fēng)光互補 并網(wǎng)型 最大功率跟蹤 逆變控制器 試驗樣機
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM61
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-14
• 第1章 緒論14-21
• 1.1 研究背景14
• 1.2 光伏與風(fēng)電發(fā)展現(xiàn)狀14-16
• 1.3 風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)16
• 1.4 研究現(xiàn)狀16-19
• 1.5 主要研究內(nèi)容19-21
• 第2章 系統(tǒng)構(gòu)成與工作特性分析21-32
• 2.1 并網(wǎng)型WPHGS結(jié)構(gòu)21
• 2.2 光伏發(fā)電系統(tǒng)21-24
• 2.2.1 光伏發(fā)電原理21-22
• 2.2.2 光伏陣列工作特性22-24
• 2.3 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)24-29
• 2.3.1 風(fēng)力機的能量轉(zhuǎn)換25-27
• 2.3.2 傳動裝置27-28
• 2.3.3 發(fā)電機模型28
• 2.3.4 變槳距機構(gòu)28
• 2.3.5 風(fēng)力發(fā)電機組輸出特性28-29
• 2.4 DC-DC變換器29-30
• 2.5 整流器與并網(wǎng)逆變器30-31
• 2.5.1 整流器30-31
• 2.5.2 并網(wǎng)逆變器31
• 2.6 本章小結(jié)31-32
• 第3章 光伏與風(fēng)電系統(tǒng)的控制32-47
• 3.1 光伏系統(tǒng)MPPT控制32-39
• 3.1.1 跟蹤原理32-33
• 3.1.2 MPPT算法33-36
• 3.1.3 仿真建模36-39
• 3.2 風(fēng)力發(fā)電機的控制39-46
• 3.2.1 風(fēng)力發(fā)電的控制目標(biāo)39-40
• 3.2.2 MPPT控制40-42
• 3.2.3 槳距角控制42-43
• 3.2.4 仿真建模43-46
• 3.3 本章小結(jié)46-47
• 第4章 并網(wǎng)逆變器的控制與優(yōu)化47-54
• 4.1 主電路結(jié)構(gòu)與工作原理47-48
• 4.2 并網(wǎng)電流控制方法48-51
• 4.3 逆變器改進的復(fù)合控制方法51-52
• 4.4 逆變器仿真分析52
• 4.5 本章小結(jié)52-54
• 第5章 系統(tǒng)仿真與樣機搭建54-68
• 5.1 WPHGS系統(tǒng)仿真54-56
• 5.2 試驗樣機56-58
• 5.3 控制器硬件設(shè)計58-64
• 5.3.1 輔助電源58-59
• 5.3.2 信號采樣電路設(shè)計59-62
• 5.3.3 A/D轉(zhuǎn)換設(shè)計62
• 5.3.4 驅(qū)動電路62-63
• 5.3.5 人機交互與通訊方式63-64
• 5.4 軟件設(shè)計64-67
• 5.5 本章小結(jié)67-68
• 第6章 樣機性能評價68-76
• 6.1 運行性能68-73
• 6.2 經(jīng)濟性能73-74
• 6.3 逆變控制器測試74-75
• 6.4 本章小結(jié)75-76
• 第7章 總結(jié)與展望76-78
• 7.1 總結(jié)76-77
• 7.2 展望77-78
• 參考文獻78-83
• 碩士期間參與的項目和發(fā)表的論文83

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本文編號：344129