【摘 要】
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风力发电和光伏发电作为清洁能源发电越来越受到人们的重视。而小型风/光互补发电系统作为一种混合能源的分布式发电系统,可以弥补风能、太阳能单一能源的缺陷,适合于有效
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风力发电和光伏发电作为清洁能源发电越来越受到人们的重视。而小型风/光互补发电系统作为一种混合能源的分布式发电系统,可以弥补风能、太阳能单一能源的缺陷,适合于有效解决电网难以覆盖地区人民的生产生活用电问题,得到了人们的广泛关注。本文研究小型风/光互补发电系统的功率控制策略。
首先,论文介绍了课题研究的目的及意义,综述了风力发电、光伏发电的发展概况以及国内外风/光互补发电系统的研究与应用现状。在介绍小型风/光互补发电系统基本组成及工作原理的基础上,论述了风力机、光伏电池、蓄电池等主要部件的工作原理及特性。
其次,对小型风/光互补系统的能量流动关系、系统运行工况和工作模式做了分析,改进了基于最大功率跟踪控制,负载跟踪控制和蓄电池充放电控制的功率协调控制策略,并对风力机和光伏阵列的几种最大功率跟踪控制方法做了分析,包括风力机的叶尖速比法、爬山法、功率反馈法和光伏阵列的增量电导法、扰动与观察法、恒定电压法。另外,还对几种典型的蓄电池充放电方法的优缺点以及蓄电池使用寿命的影响因素进行了分析。
最后,在MATLAB/Simulink环境下建立了各个部件的仿真模型,对变换器进行了参数设计,编写了基于增量电导法的光伏阵列侧最大功率跟踪控制算法和风力机侧基于爬山法的最大功率跟踪控制算法,进行了风力机的限速保护设计,并搭建了整个系统的仿真模型。仿真结果表明,在风、光照和负载随机变化的情况下,本文提出的小型风/光互补发电系统功率控制策略能有效协调各部分工作,实现了系统的优化及可靠运行,从而验证了本文所论控制策略的正确性与可行性。
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