可再生能源的开发和利用将成为世界各国可持续发展的战略措施。相比单一的太阳能、风力发电而言,基于纯交流母线的风光柴蓄混合发电系统具有兼容常规电网、独立电网设计、冗余结构运行简单可靠、发电设备功率叠加、容量扩充容易且造价低等优点其将具有更广泛的应用前景,并成为分布式发电的重要平台。 基于纯交流母线的风光柴蓄混合发电系统在国外的应用已经相当广泛,但是在国内对其的相关研究颇为少见。本文在对太阳能、风能并网发电技术深入研究的基础上,展开了对其理论和关键技术的研究,从而为国内研究纯交流母线的混合发电系统提供一些参考。 为了建立实用的纯交流母线风光柴蓄混合发电系统,本文开展了以下工作: 1.阐述了基于纯交流母线的风光柴蓄混合发电系统的组成、架构方式以及关键技术特点。 2.详细研究了纯交流母线混合发电系统中并网逆变器的工作原理和控制策略并运用MATLAB工具对其进行了控制系统的设计和仿真,对于三相并网逆变器提出了LCL滤波器的设计和基于有功和无功单独控制的空间矢量控制策略。 3.在论述了该系统中风力发电单元、光伏发电单元、蓄电池充放电单元和柴油机发电单元的工作原理和特性的同时对各发电单元在本系统中的控制策略展开了详细的研究和仿真,并提出了基于蓄电池充放电单元协调控制的纯交流母线混合发电系统的管理和控制方法; 4.在以上理论研究的基础上采用TMS320F2407 DSP核心控制器研制了光伏并网逆变器、直驱型风力机并网逆变器以及具有独立逆变和并网充放电功能的蓄电池充放电单元,为了对整个系统进行智能监控管理本文还特用51单片机开发了群控器、VB6.0编写了PC机监控软件; 5.为了对纯交流母线混合发电系统进行性能测试,用各发电单元和监控单元组建了基于纯交流母线的风光蓄混合发电系统进行实验。 实验结果表明:无公共电网时,基于纯交流母线的混合发电系统中的风光发电单元利用蓄电池充放电单元提供的独立电网并网发电;反之,风光发电单元并到公共电网发电,蓄电池充放电单元利用公共电网对蓄电池进行并网充放电维护。