光伏储能微网系统控制与能量管理技术研究

发布时间：2020-09-21 18:52

　　 随着全球可再生能源占比逐步增加,尤其太阳能在各国的政府优惠政策支持下,光伏能源在一次能源中的重要性越来越突出。太阳能的清洁,易安装,可使用区域广的特点,使得太阳能越来越受到电站投资者的欢迎,尤其它适合分布式安装,可使居民轻易在家用屋顶或空闲地块,建立自己的光伏电站。但分布式发电具有发电随机性,系统惯性小,容量小的特点,尤其太阳能只在白天进行发电,给光伏使用者和电站运营商带来了很多困扰。光伏发电配合储能电池构成的微网系统,就为平抑分布式发电的缺点提出了新的方向,以可存储能量的储能电池作为发电系统的后备能源,在白天本地负载无法完全消耗光伏产生的电能时,将多余的电能存储在储能电池中,在光照资源多时,降低光伏发电对电网系统的冲击,在夜间,系统又可调用储能电池的化学能,通过DC/DC转换器和DC/AC逆变器转换为本地负载可用的交流电输出,补充夜间用电,降低用户从公共电网购电需求,削峰填谷,平抑电网用电量纹波。本文介绍了光伏储能微网系统中需要使用的技术,介绍了光伏组件的种类,基本原理并在Matlab/Simulink中根据光伏电池数学模型,模拟并仿真I-V,P-V输出曲线,分析最大功率点追踪(MPPT)原理和方法,对常用逆变电路拓扑工作原理,DC/DC常用电路拓扑的工作和控制进行介绍描述,分析三相并网系统数学模型,并介绍了分布式电源的PQ控制,V/F控制和Droop控制。分析并提出了微网中具有并网,离网,储能充电,放电等不同模式,微网系统的能量调度和工作状态根据需要或经济效益进行模式切换。最后实际搭建一个6KVA三相并/离网储能混合微网系统软硬件平台,进行验证不同功率变换模块的工作特性,并测试白天,夜间,系统并网发电,储能充电,储能放电,离网输出等不同工作模式下的系统运行情况。实际验证该光伏储能微网系统在实验室可满足设计指标要求。
【学位单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TM615
【部分图文】：

图 2-6 某单晶光伏组件 I-V 特性曲线Fig.2-6 I-V characteristics curve of a Mono-crystalline solar module图 2-7 某单晶光伏组件 P-V 特性曲线

第 15 页图 2-7 某单晶光伏组件 P-V 特性曲线Fig.2-7 P-V characteristics curve of a Mono-crystalline solar module.3 温度对输出影响特性电压Voc随温度升高而降低。温度升高，Pmp会以一定的温度系数减小。

C1C2O AQ1Q2Q3Q4DC_link图 2-13 T-Type 三电平逆变拓扑电路Fig.2-13 T-Type three level inverter topologyFly-Capacitor）三电平拓扑结构如图 2-14 所示

【参考文献】

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本文编号：2823862