分布式光伏热电联供系统的智能控制研究
发布时间：2021-10-22 00:54
分布式光储系统可以在一定程度上减少弃光限电的现象,充分利用太阳能资源。但是光伏电池的输出效率有一定的限制,而且输出电能受环境影响较大,另外储能装置的成本也较高。所以提高光伏储能系统的输出效率和延长储能装置的工作寿命是改善整个系统工作性能的核心技术。本文主要从提高光伏电池的输出功率和减少蓄电池充放电电流电压纹波大小两方面来改善系统的工作性能。首先提出了基于阻抗匹配的单传感器最大功率追踪算法,该算法利用二分法来调整占空比的同时将步长也不断二分化,可以避免传统电导增量法跟踪速度和跟踪精度之间的矛盾;只利用输出电流作为反馈量,从而减少采样误差和简化硬件电路,提高运算精度。接着提出了基于三相交错并联BUCK-BOOST电路的新型模型预测控制算法。该算法先以维持直流母线电压恒定为目的,根据光伏电池输出功率和负载额定功率来判断蓄电池充放电的工作模式;然后在不同的工作模式下实现模型预测控制。具体为在一次采样周期里自动寻优,将一个采样周期分成两个不同时长的部分,先根据简化的数学模型来判断下一个时段的所有开关总的开断状态,然后再根据三相均流来判断具体的开关状态,从而完成变步长的两步预测。该算法不仅可以减少...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
我国与全球常规能源使用预测图
分布式光储系统主要包括太阳能电池、储能装置、直流负载等主要元件。制电路方面主要通过直流DC/DC电路来实现太阳能电池的最大功率追踪，实伏电池的输出功率在最大位置；通过双向DC/DC电路来实现蓄电池的充放电，通过比较直流负载所需功率和太阳能电池输出功率的差值来判断蓄电池的状态，从而使负载工作在额定功率下。既可以延长直流负载的工作寿命也可分布式光伏并网提供有利的条件，减少注入电网的谐波。另外可以在直流母实现对热电联供的输出控制，实现多能源的输出，充分利用太阳能资源。.2 光储系统研究现状从 20 世纪 80 年代开始，光伏产业就开始迅速发展并得到了国际关注，尤近几年传统能源的不断减少，环境污染日益严重更是让光伏产业出现供不应现象[6]。在高新技术产业中排名靠前，其中美国光伏发展较快，到 2016 年底的太阳能光伏安装达到 400 GW，居世界第四位[7]。我国在 2006 年颁布了《可能源法》，光伏发电技术发展也迅速发展[8]。如下图 1-2 和图 1-3 分别是 2到 2016 年我国光伏组件产量和电池片产量及全球占比分析。
图1-3 2012-2015年中国电池片产量及全球占比2008年4月，我国修订的《节约能源法》开始执行，其中对于单位GDP的低和主要污染物的排放量降低都设置了具体目标，从而进一步推进了我国业的发展。到2016年底，中国的太阳能光伏装机容量已经超过800 MW[9]；，光伏行业总产值的初步预测可突破4000亿元[10]。近年来，我国相继推出光伏产业发展的相关政策，为太阳能产业推波助力。光伏的飞速发展带动了系统由简单向多元化的改进，如由起初太阳能电直接供给直流负载或者是直接通过一个二极管给蓄电池充电转化为可以灵的光伏发电储能系统，后者可以在很大程度上减少太阳能的浪费、提高系效率、避免由光伏电池输出能源的波动减少直流负载或者是蓄电池的寿命。我国的光伏发电系统主要分为两类：分布式离网光伏系统和并网运行光11]。并网运行光伏系统就是通过逆变器将光伏系统连入电网，其原理图如图示。并网系统的优点是当光伏系统发出的电力不仅可以直接供用户使用，电力可以输送给电网，将电卖给电网公司；当发出电力不足时又可以直接
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于变下垂系数的蓄电池充放电管理[J]. 郝玉倩,郭英军,孙鹤旭,郭亚洁. 计算机与数字工程. 2019(02)
[2]基于粒子群遗传算法的光伏MPPT控制研究[J]. 胡林静,刘凯,杨明文. 电测与仪表. 2019(14)
[3]分区自适应变步长MPPT算法在光伏系统中的应用[J]. 陈庚,董秀成,代莎,李浩然,彭柯. 科技通报. 2018(10)
[4]太阳能光伏发电的现状与前景[J]. 常艳霞. 化工设计通讯. 2018(10)
[5]中国光伏产业高质量发展路径思考[J]. 李雷,郭焱. 中外能源. 2018(10)
[6]短路电流法和变步长电导增量法结合的最大功率跟踪算法[J]. 刘洋. 科学技术与工程. 2018(13)
[7]美国光伏市场调研及前景研究[J]. 吕昕. 发光学报. 2018(04)
[8]基于改进型动态阻抗匹配的MPPT控制算法研究[J]. 张海洲,郑崇伟,毕大强,张正江. 电力电子技术. 2017(09)
[9]基于动态阻抗匹配算法的光伏组件MPPT研究[J]. 王锐,张震华,文浪,汪东霞,吴孟强. 电气传动. 2017(08)
[10]光伏MPPT优化控制策略研究[J]. 徐锋,王霞,井田. 兰州工业学院学报. 2017(01)
博士论文
[1]独立光伏系统中蓄电池管理的研究[D]. 欧阳名三.合肥工业大学 2004
硕士论文
[1]基于新型H6拓扑的市电互补光储变流器及其控制策略研究[D]. 姚培.安徽大学 2017
[2]能量双向流动的蓄电池充放电系统研究[D]. 刘言新.陕西科技大学 2016
[3]蓄电池储能双向DC/DC变换器研究[D]. 王赫.哈尔滨工业大学 2016
[4]面向储能应用的双向DC-DC变换器优化控制研究[D]. 李晓晴.北方工业大学 2016
[5]含蓄电池储能的分布式光伏发电控制策略研究[D]. 田密.西南交通大学 2014
[6]基于DSP2812的光伏发电系统最大功率跟踪的研究[D]. 贺永辉.太原理工大学 2013
[7]光伏微网系统中蓄电池充放电控制技术研究[D]. 肖青.湖北工业大学 2012
本文编号：3450056
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
我国与全球常规能源使用预测图
分布式光储系统主要包括太阳能电池、储能装置、直流负载等主要元件。制电路方面主要通过直流DC/DC电路来实现太阳能电池的最大功率追踪，实伏电池的输出功率在最大位置；通过双向DC/DC电路来实现蓄电池的充放电，通过比较直流负载所需功率和太阳能电池输出功率的差值来判断蓄电池的状态，从而使负载工作在额定功率下。既可以延长直流负载的工作寿命也可分布式光伏并网提供有利的条件，减少注入电网的谐波。另外可以在直流母实现对热电联供的输出控制，实现多能源的输出，充分利用太阳能资源。.2 光储系统研究现状从 20 世纪 80 年代开始，光伏产业就开始迅速发展并得到了国际关注，尤近几年传统能源的不断减少，环境污染日益严重更是让光伏产业出现供不应现象[6]。在高新技术产业中排名靠前，其中美国光伏发展较快，到 2016 年底的太阳能光伏安装达到 400 GW，居世界第四位[7]。我国在 2006 年颁布了《可能源法》，光伏发电技术发展也迅速发展[8]。如下图 1-2 和图 1-3 分别是 2到 2016 年我国光伏组件产量和电池片产量及全球占比分析。
图1-3 2012-2015年中国电池片产量及全球占比2008年4月，我国修订的《节约能源法》开始执行，其中对于单位GDP的低和主要污染物的排放量降低都设置了具体目标，从而进一步推进了我国业的发展。到2016年底，中国的太阳能光伏装机容量已经超过800 MW[9]；，光伏行业总产值的初步预测可突破4000亿元[10]。近年来，我国相继推出光伏产业发展的相关政策，为太阳能产业推波助力。光伏的飞速发展带动了系统由简单向多元化的改进，如由起初太阳能电直接供给直流负载或者是直接通过一个二极管给蓄电池充电转化为可以灵的光伏发电储能系统，后者可以在很大程度上减少太阳能的浪费、提高系效率、避免由光伏电池输出能源的波动减少直流负载或者是蓄电池的寿命。我国的光伏发电系统主要分为两类：分布式离网光伏系统和并网运行光11]。并网运行光伏系统就是通过逆变器将光伏系统连入电网，其原理图如图示。并网系统的优点是当光伏系统发出的电力不仅可以直接供用户使用，电力可以输送给电网，将电卖给电网公司；当发出电力不足时又可以直接
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于变下垂系数的蓄电池充放电管理[J]. 郝玉倩,郭英军,孙鹤旭,郭亚洁. 计算机与数字工程. 2019(02)
[2]基于粒子群遗传算法的光伏MPPT控制研究[J]. 胡林静,刘凯,杨明文. 电测与仪表. 2019(14)
[3]分区自适应变步长MPPT算法在光伏系统中的应用[J]. 陈庚,董秀成,代莎,李浩然,彭柯. 科技通报. 2018(10)
[4]太阳能光伏发电的现状与前景[J]. 常艳霞. 化工设计通讯. 2018(10)
[5]中国光伏产业高质量发展路径思考[J]. 李雷,郭焱. 中外能源. 2018(10)
[6]短路电流法和变步长电导增量法结合的最大功率跟踪算法[J]. 刘洋. 科学技术与工程. 2018(13)
[7]美国光伏市场调研及前景研究[J]. 吕昕. 发光学报. 2018(04)
[8]基于改进型动态阻抗匹配的MPPT控制算法研究[J]. 张海洲,郑崇伟,毕大强,张正江. 电力电子技术. 2017(09)
[9]基于动态阻抗匹配算法的光伏组件MPPT研究[J]. 王锐,张震华,文浪,汪东霞,吴孟强. 电气传动. 2017(08)
[10]光伏MPPT优化控制策略研究[J]. 徐锋,王霞,井田. 兰州工业学院学报. 2017(01)
博士论文
[1]独立光伏系统中蓄电池管理的研究[D]. 欧阳名三.合肥工业大学 2004
硕士论文
[1]基于新型H6拓扑的市电互补光储变流器及其控制策略研究[D]. 姚培.安徽大学 2017
[2]能量双向流动的蓄电池充放电系统研究[D]. 刘言新.陕西科技大学 2016
[3]蓄电池储能双向DC/DC变换器研究[D]. 王赫.哈尔滨工业大学 2016
[4]面向储能应用的双向DC-DC变换器优化控制研究[D]. 李晓晴.北方工业大学 2016
[5]含蓄电池储能的分布式光伏发电控制策略研究[D]. 田密.西南交通大学 2014
[6]基于DSP2812的光伏发电系统最大功率跟踪的研究[D]. 贺永辉.太原理工大学 2013
[7]光伏微网系统中蓄电池充放电控制技术研究[D]. 肖青.湖北工业大学 2012
本文编号：3450056
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