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新疆具有丰富的自然资源和市场优势，适合发展以温室大棚为主体的设施农业。由于温室大棚通常建于远离城市的偏远地区，导致了输电和供电成本较高。因此，需要设计一个友好型发电系统来实现不同的运行模式下温室电力的稳定供应。目前，单一的风力发电或光伏发电模式具有很强的非线性输出特性，导致了供电系统的可靠性差。相较之下，风光互补发电系统具有天然的互补优势，能提高温室大棚发电系统的资源利用率，增加系统的稳定性。针对上述问题，本文开展了温室大棚的风光互补发电系统的运行与控制策略研究，主要研究内容如下：
1.基于温室大棚风光互补发电系统的国内外研究现状分析，综合温室大棚的电能需求，搭建了风光互补发电系统的总体架构，分析了风力机、永磁同步发电机、光伏电池等主要元件的原理及特性，并建立了数学模型。
2.对温室大棚的风光互补发电系统离网控制策略展开研究，主要包括：(1)针对风力发电系统，基于经典最大功率点跟踪(MPPT)技术，提出了自适应PID控制MPPT算法，提高了系统的鲁棒性。此外，针对电机侧整流器提出了转速单环-电流双闭环控制策略，实现了发电机转速的稳定控制；(2)针对光伏发电系统，基于线性等效电路，分析了MPPT的原理，并针对经典MPPT算法响应速度慢的问题，提出了基于近似梯度的变步长扰动观察法，实现了光伏发电系统的实时功率跟踪，提高了能源的利用率。
3.对温室大棚的风光互补发电系统并网控制策略展开研究，主要包括：(1)针对风力发电系统网侧逆变器提出了电压单环-电流双闭环控制策略，实现了网侧单位功率因素可控；(2)针对光伏发电系统，分析了并网逆变器常用控制方法(恒功率、恒压恒频率等)的原理。针对上述方法控制方式单一、控制效果不佳等问题，提出了基于虚拟同步发电机(VSG)的并网控制策略。首先，分析了VSG控制技术(电压型、电流型)及特性，建立了电流型VSG二阶机电暂态模型。其次，通过分析其频率控制和电压控制原理，设计了频率控制器和电压控制器，实现了电网频率与电压实时控制。
4.综合上述数学模型、运行分析和控制策略研究，在MATLAB/Simulink工具中搭建温室大棚的风光互补发电系统仿真模型。在离网和并网运行模式下，对本文提出的控制策略进行仿真、调试及性能分析。仿真结果表明，本文提出的风光互补发电系统控制策略具有良好的稳定性和动态性能，能满足温室大棚不同用电设备的电能需求。
1.基于温室大棚风光互补发电系统的国内外研究现状分析，综合温室大棚的电能需求，搭建了风光互补发电系统的总体架构，分析了风力机、永磁同步发电机、光伏电池等主要元件的原理及特性，并建立了数学模型。
2.对温室大棚的风光互补发电系统离网控制策略展开研究，主要包括：(1)针对风力发电系统，基于经典最大功率点跟踪(MPPT)技术，提出了自适应PID控制MPPT算法，提高了系统的鲁棒性。此外，针对电机侧整流器提出了转速单环-电流双闭环控制策略，实现了发电机转速的稳定控制；(2)针对光伏发电系统，基于线性等效电路，分析了MPPT的原理，并针对经典MPPT算法响应速度慢的问题，提出了基于近似梯度的变步长扰动观察法，实现了光伏发电系统的实时功率跟踪，提高了能源的利用率。
3.对温室大棚的风光互补发电系统并网控制策略展开研究，主要包括：(1)针对风力发电系统网侧逆变器提出了电压单环-电流双闭环控制策略，实现了网侧单位功率因素可控；(2)针对光伏发电系统，分析了并网逆变器常用控制方法(恒功率、恒压恒频率等)的原理。针对上述方法控制方式单一、控制效果不佳等问题，提出了基于虚拟同步发电机(VSG)的并网控制策略。首先，分析了VSG控制技术(电压型、电流型)及特性，建立了电流型VSG二阶机电暂态模型。其次，通过分析其频率控制和电压控制原理，设计了频率控制器和电压控制器，实现了电网频率与电压实时控制。
4.综合上述数学模型、运行分析和控制策略研究，在MATLAB/Simulink工具中搭建温室大棚的风光互补发电系统仿真模型。在离网和并网运行模式下，对本文提出的控制策略进行仿真、调试及性能分析。仿真结果表明，本文提出的风光互补发电系统控制策略具有良好的稳定性和动态性能，能满足温室大棚不同用电设备的电能需求。