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小功率风光互补微电网系统最优控制器开发

发布时间:2018-05-07 19:51

  本文选题:太阳能 + 风能 ; 参考:《华北理工大学》2017年硕士论文


【摘要】:近些年,新能源以其清洁、无污染及可持续利用的特点得到了人们的广泛关注。其中,将风能、太阳能结合起来组成风光互补发电系统逐渐成为新能源的研究热点。在风光互补发电系统的应用中,风光互补发电系统的输出功率往往容易受到负荷状态、光照强度、温度以及风速大小的影响,从而造成输出功率的不稳定。为了使保持风光互补发电系统在工作中始终保持较高输出功率,设计出高效稳定的功率控制器至关重要。以往在风光互补发电系统的研究中,大多研究的是以水平轴风力机为基础的系统。随着这些年垂直轴风力机的发展,垂直轴风机越来越得到人们的关注,因此本课题选用以由垂直轴风力机组成的风光互补系统的控制器为研究对象。在基于垂直轴风机的小功率风光互补系统功率优化计控制方面进行了相关研究,主要工作内容如下:设计了风光互补控制器的总体结构,并根据系统的控制要求,用Altium Designer软件设计了系统中各个模块的电路图。针对系统中功率要求,对电路中用到的元器件进行了选型。根据光伏系统以及垂直轴风力发电机输出特性,采用模糊算法对最大功率点跟踪的过程进行了仿真。用Altium Designer软件完成控制器电路板的设计,用VB软件设计控制系统的监控界面,并对开发出的控制器进行测试。仿真结果显示本课题中所设计的模糊控制器能够快速的实现对系统的最大功率点跟踪。在对控制器进行测试时,经过与普通不具有最大功率点跟踪的控制器进行对比,测试数据表明本课题所设计的控制器有明显的优越性。
[Abstract]:In recent years, new energy has been paid more and more attention because of its clean, non-pollution and sustainable use. Among them, wind energy and solar energy are combined to form wind-wind complementary power generation system, which has gradually become the research hotspot of new energy. In the application of wind and wind complementary generation system, the output power of the wind power complementary generation system is often affected by the load state, the intensity of light, the temperature and the wind speed, which results in the instability of the output power. In order to maintain the high output power of the wind-wind complementary power generation system, it is very important to design an efficient and stable power controller. In the past, most of the researches on wind power generation system based on horizontal axis wind turbine. With the development of vertical axis wind turbine in recent years, more and more attention has been paid to vertical axis wind turbine. Therefore, the controller of wind power complementary system composed of vertical axis wind turbine is chosen as the research object in this paper. In this paper, the power optimal control of the small power wind power complementary system based on vertical axis fan is studied. The main work is as follows: the overall structure of the wind power complementary controller is designed, and according to the control requirements of the system, The circuit diagram of each module in the system is designed with Altium Designer software. According to the power requirement of the system, the components used in the circuit are selected. According to the output characteristics of photovoltaic system and vertical axis wind turbine, the process of maximum power point tracking is simulated by fuzzy algorithm. The controller circuit board is designed with Altium Designer software, the monitoring interface of control system is designed with VB software, and the developed controller is tested. The simulation results show that the fuzzy controller designed in this paper can quickly track the maximum power point of the system. When the controller is tested, the test data show that the controller designed in this paper has obvious superiority by comparing with the common controller without maximum power point tracking.
【学位授予单位】:华北理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TM61

【参考文献】

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本文编号:1858240

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