含混合储能的光伏发电制氢系统控制策略研究

发布时间：2023-06-03 05:43

　　基于国家建立世界一流能源互联网,大力发展可再生能源应用,走多能互补可持续发展道路的战略背景下,提升可再生能源利用率及拓展消纳渠道已成为众多学者重点研究方向。但可再生能源中光伏发电随机性与电能质量严重影响了光伏电能利用率及消纳途径,而氢能制取设备对供电电能质量适应性强,将光伏电能与清洁高效的氢能进行结合,是解决上述可再生能源发展瓶颈的有效途径。利用储能特性互补的蓄电池与超级电容组合成混合储能系统,可有效平抑集成系统内复杂的功率波动,提高氢气产能。因此,本文研究的含混合储能光伏发电制氢系统具有深厚的理论研究意义及实际工程应用价值。本文基于现有的光伏发电系统,结合制氢系统进行研究。对含混合储能的光伏发电制氢系统组成部分包括光伏发电部分、混合储能部分、制氢负载部分及辅助控制器部分进行了理论分析与等效模型建立。首先,对光伏系统中基于系统功率需求进行模式切换的最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)控制模型及恒压(Constant Voltage Control,CVC)控制模型进行建立,将MPPT控制中传统扰动观察法与改进的变步长扰动观察法进行对比分析...

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 混合储能技术研究现状
        1.2.2 制氢系统研究现状
    1.3 研究目的与意义
    1.4 课题研究内容
第2章 光伏发电系统特性分析与控制
    2.1 光伏电池建模与特性分析
        2.1.1 光伏电池数学模型
        2.1.2 光伏电池输出特性分析
    2.2 光伏系统接口变换器研究
    2.3 光伏系统控制方式研究
        2.3.1 光伏电池最大功率跟踪模式
        2.3.2 光伏电池恒压控制模式
    2.4 光伏系统控制仿真分析
        2.4.1 光伏系统MPPT模式仿真分析
        2.4.2 光伏系统CVC模式仿真分析
    2.5 本章小结
第3章 混合储能系统原理与控制研究
    3.1 铅酸蓄电池原理及等效模型
        3.1.1 蓄电池工作原理
        3.1.2 蓄电池等效模型
    3.2 超级电容原理及等效模型
        3.2.1 超级电容工作原理
        3.2.2 超级电容等效模型
    3.3 混合储能系统工作原理及结构
        3.3.1 混合储能系统工作原理
        3.3.2 混合储能系统工作结构
    3.4 混合储能系统接口变换器及协调控制
        3.4.1 储能系统接口变换器
        3.4.2 混合储能系统协调控制
    3.5 混合储能系统协调控制仿真分析
    3.6 本章小结
第4章 制氢负载-电解槽特性分析与控制
    4.1 电解槽的分类与选择
    4.2 电解槽制氢工作原理
    4.3 电解槽特性分析
    4.4 电解槽控制策略
    4.5 本章小结
第5章 光伏发电制氢系统协调控制及仿真分析
    5.1 光伏发电制氢系统结构与功率流动
        5.1.1 光伏发电制氢系统结构
        5.1.2 光伏发电制氢系统功率流动
    5.2 光伏发电制氢系统工作模式划分
        5.2.1 光伏发电制氢系统工作模式划分原理
        5.2.2 光伏发电制氢系统工作模式划分
    5.3 光伏发电制氢系统建模及仿真分析
        5.3.1 光伏发电制氢系统建模
        5.3.2 光伏发电制氢系统仿真结果分析
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文
致谢



本文编号：3828754