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由于分布式电源发电存在随机性和波动性,限制了其高效利用。分布式发电以微电网的形式组织能够实现能量的高效利用。其中光伏直流微网具备了独立发电和并网发电的功能。直流母线电压值是光伏直流微网电能平衡与否的重要指标。本文以光伏直流微网为对象,讨论了直流侧母线电压稳定性控制问题。 本研究构建了以光伏阵列为微电源,超级电容器作为储能装置,并网逆变器和负载等组成的光伏直流微网结构。提出电压控制策略和能量管理思路,分析各种工况的能量流动方向。利用光伏阵列和超级电容储能装置的协调控制从而达到直流侧母线电压稳定。根据光伏电池在不同外界环境(光强、温度)下存在不同的输出特性,建立其实用仿真模型。仿真与理论的分析结果一致,验证了构造的光伏电池仿真模型具有很强的通用性,接近实际的光伏电池输出特性曲线。为分析和设计光伏电池提供了理论支撑。分析了光伏电池最大功率跟踪技术原理,对几种常用的最大功率跟踪方法优缺点进行了对比。论文采用Newton插值法进行最大功率跟踪。讨论了Newton插值法在光伏最大功率跟踪应用中的基本原理。通过Matlab/Simulink对基于Newton插值法最大功率跟踪进行了仿真。仿真结果表明,在外界环境(光照强度)变化的情况下,光伏电池的输出能够工作在最大功率点。讨论了超级电容器储能的基本原理,研究了超级电容的等效电路模型和充放电特性。阐述了当多个超级电容串联使用时电压不均衡的原因。对比并仿真了几种常用的超级电容器电压均衡电路。通过双向半桥变换器实现超级电容器和直流母线能量的双向流动。利用小信号建模法对双向半桥DC/DC进行建模,采取电压电流双闭环控制。依据直流母线电压变化采取微网直流母线电压控制逻辑,实现能量的双向流动,从而稳定直流母线电压。在Matlab/Simulink环境下搭建仿真模型,实现了直流母线电压的稳定控制。