离网型风光互补发电系统的研究与设计
发布时间：2020-12-07 23:17
随着能源问题的日益激化,能源成为了社会发展关注的焦点。风能和太阳能作为两种可再生能源越来越得到人们的重视。本课题研究了离网型风光互补发电系统,主要通过控制算法研究和系统仿真,确定了最大功率点跟踪方案。采用了双输入Boost电路进行了硬件电路设计,并进行了软件设计。目标是设计性能完善的独立发电系统,实现互补发电,可供直流负载和交流负载使用。首先,综述了风光互补发电系统的国内外发展现状,对系统的基本结构进行了分析。根据风力发电机和光伏电池板的的工作原理,在Matlab/Simulink中搭建了它们的数学模型,模拟了它们的特性。并对双输入DC/DC电路在风光互补中的应用和蓄电池充放电原理进行了研究。其次,在Matlab/Simulink中搭建了风力发电和光伏发电模型并对最大功率跟踪进行了仿真。对于风力发电,在传统的爬山搜索法基础上提出了一种带阈值的分区变步长爬山搜索法。对于光伏发电,在扰动观察法的基础上设计了一种自适应扰动观察法,在固定步长电导增量法基础上设计了变步长电导增量法,根据扰动观察法的控制原理,设计了光伏最大功率跟踪模糊控制。同时基于双输入Boost电路,在Matlab/Simul...
【文章来源】：山东科技大学山东省
【文章页数】：106 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
风力发电年装机容量
Ｆｉｇ．?１．３?Ｓｔｒｅｅｔ?ｌｉｇｈｔ?ｏｆ?ｗｉｎｄ－ｓｏｌａｒ?ｈｙｂｒｉｄ?ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ?ｓｙｓｔｅｍ??研究内容??对离网型风光互补发电系统，研宄了风力发电和光伏发采用了光伏自适应扰动法和分区变步长爬山搜索法应真系统中进行了互补仿真，同时搭建了整体系统仿真采用双输入Ｂｏｏｓｔ电路，对风光互补控制器进行了设计，系统进行了实验调试，并对实验结果进行分析。文章的分析了能源的发展趋势，研宄了本课题提出的背景及意趋势，综述了国内外发展现状，分析了离网型风光互补提出了本文研宄的主要内容。??研究了风光互补发电系统的主要组成部分，并对风力发基本原理进行了分析，在Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ中建立了风力
２风光互补发电系统的组成及原理??２．１风光互补发电系统的组成部分??风光互补发电系统可以分为四大模块如图２．丨所示，首先是发电模块由风力??发电机和光伏电池板组成，控制模块由ＤＣ／ＤＣ电路和控制器组成，ＤＣ模块由??蓄电池和直流负载组成，ＡＣ模块由逆变电路和交流负载组成。??國＇?；；?，??；模Ｚ／／／／?！?ｉ?控制模块?Ｍ?ＡＣ模块??Ｉ?块??，｜?Ｉ???｜??Ａ?－ｊ＞｜?ＤＣ／ＤＣ?｜－？?Ｈ温卜?逆变交流负载ｌｉ??Ｉｒ???ＩＩ——？整流电路丨?丨Ｉ蓄４池丨?直流负载ｉ??ｕ?ｉ?［?謹您．?］??图２．１风光互补发电系统框图??Ｆｉｇ．?２．１?Ｂｌｏｃｋ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｗｉｎｄ－ｓｏｌａｒ?ｈｙｂｒｉｄ?ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ?ｓｙｓｔｅｍ??风力发电机由风能转化成机械能带动发电机产生电能，由于风力发电机产??生的是三相交流电，所以经过整流电路把交流电转化成直流电，再经过风光互??补控制器。光伏发电的主要原理是光生伏打效应，把光能转换成了电能｜２３１，同??样输出直接经过风光互补控制器。由控制器输出的直流可以直接使用也可以为??蓄电池充电
【参考文献】：
期刊论文
[1]光伏电池的工程实用建模及仿真[J]. 党存禄,李建华,陈维铅,杜巍,林莉. 自动化与仪表. 2017(08)
[2]基于转矩和磁链预测的SVPWM永磁直驱风力发电系统直接转矩控制[J]. 刘军,李涛. 电气自动化. 2017(04)
[3]光伏电池建模及变步长MPPT控制[J]. 马爱华,李磊,师贺. 电气工程学报. 2017(05)
[4]基于仿真仪器的电网谐波测量系统设计研究[J]. 杨光,季浩,何业慎,薛伟东,梁琨. 沈阳工程学院学报(自然科学版). 2017(02)
[5]基于LabVIEW的风力机最大功率点跟踪仿真研究[J]. 李超,苏禹,张恩,林显富. 计算技术与自动化. 2017(01)
[6]城市风光互补充电/照明微网系统可行性分析[J]. 任岩,孙袁,戴敏章. 电力科学与工程. 2017(02)
[7]应用于离网型风力发电系统的无源MPPT方法[J]. 白崟儒,寇宝泉,陈清泉. 中南大学学报(自然科学版). 2017(02)
[8]新型太阳能和风能混合发电系统研究与应用[J]. 张岳甫. 科技创新导报. 2017(03)
[9]光伏蓄电池MPPT-脉冲充电方法研究[J]. 孟彦京,丁小洁,李鹏飞. 电源技术. 2016(11)
[10]一种新型单相全桥SPWM逆变器设计方法[J]. 郭石垒,秦会斌. 电子器件. 2016(05)
硕士论文
[1]风光互补发电系统中最大功率跟踪控制策略研究[D]. 李源启.兰州理工大学 2017
[2]风光互补发电系统最大功率控制策略的研究[D]. 郑洁.长春大学 2017
[3]独立小型风光互补发电系统的仿真研究[D]. 张建飞.河北大学 2017
[4]基于改进MPPT算法的风光互补发电最大功率跟踪系统研究[D]. 孙超.天津理工大学 2017
[5]基于遗传算法的风光互补功率控制方法的研究[D]. 李思思.哈尔滨理工大学 2016
[6]基于多目标进化算法的独立型风光互补系统的能量优化[D]. 韦学辉.中原工学院 2016
[7]小型风光互补并网发电系统的研究与设计[D]. 黄敏敏.浙江大学 2016
[8]风力发电系统实验测试及最大功率跟踪控制研究[D]. 王甜甜.华北电力大学 2014
[9]PWM双输入变换风光互补发电系统研究[D]. 张兴进.江南大学 2012
[10]小型风光互补发电系统的建模与仿真研究[D]. 沈利生.南昌大学 2011
本文编号：2904052
【文章来源】：山东科技大学山东省
【文章页数】：106 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
风力发电年装机容量
Ｆｉｇ．?１．３?Ｓｔｒｅｅｔ?ｌｉｇｈｔ?ｏｆ?ｗｉｎｄ－ｓｏｌａｒ?ｈｙｂｒｉｄ?ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ?ｓｙｓｔｅｍ??研究内容??对离网型风光互补发电系统，研宄了风力发电和光伏发采用了光伏自适应扰动法和分区变步长爬山搜索法应真系统中进行了互补仿真，同时搭建了整体系统仿真采用双输入Ｂｏｏｓｔ电路，对风光互补控制器进行了设计，系统进行了实验调试，并对实验结果进行分析。文章的分析了能源的发展趋势，研宄了本课题提出的背景及意趋势，综述了国内外发展现状，分析了离网型风光互补提出了本文研宄的主要内容。??研究了风光互补发电系统的主要组成部分，并对风力发基本原理进行了分析，在Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ中建立了风力
２风光互补发电系统的组成及原理??２．１风光互补发电系统的组成部分??风光互补发电系统可以分为四大模块如图２．丨所示，首先是发电模块由风力??发电机和光伏电池板组成，控制模块由ＤＣ／ＤＣ电路和控制器组成，ＤＣ模块由??蓄电池和直流负载组成，ＡＣ模块由逆变电路和交流负载组成。??國＇?；；?，??；模Ｚ／／／／?！?ｉ?控制模块?Ｍ?ＡＣ模块??Ｉ?块??，｜?Ｉ???｜??Ａ?－ｊ＞｜?ＤＣ／ＤＣ?｜－？?Ｈ温卜?逆变交流负载ｌｉ??Ｉｒ???ＩＩ——？整流电路丨?丨Ｉ蓄４池丨?直流负载ｉ??ｕ?ｉ?［?謹您．?］??图２．１风光互补发电系统框图??Ｆｉｇ．?２．１?Ｂｌｏｃｋ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｗｉｎｄ－ｓｏｌａｒ?ｈｙｂｒｉｄ?ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ?ｓｙｓｔｅｍ??风力发电机由风能转化成机械能带动发电机产生电能，由于风力发电机产??生的是三相交流电，所以经过整流电路把交流电转化成直流电，再经过风光互??补控制器。光伏发电的主要原理是光生伏打效应，把光能转换成了电能｜２３１，同??样输出直接经过风光互补控制器。由控制器输出的直流可以直接使用也可以为??蓄电池充电
【参考文献】：
期刊论文
[1]光伏电池的工程实用建模及仿真[J]. 党存禄,李建华,陈维铅,杜巍,林莉. 自动化与仪表. 2017(08)
[2]基于转矩和磁链预测的SVPWM永磁直驱风力发电系统直接转矩控制[J]. 刘军,李涛. 电气自动化. 2017(04)
[3]光伏电池建模及变步长MPPT控制[J]. 马爱华,李磊,师贺. 电气工程学报. 2017(05)
[4]基于仿真仪器的电网谐波测量系统设计研究[J]. 杨光,季浩,何业慎,薛伟东,梁琨. 沈阳工程学院学报(自然科学版). 2017(02)
[5]基于LabVIEW的风力机最大功率点跟踪仿真研究[J]. 李超,苏禹,张恩,林显富. 计算技术与自动化. 2017(01)
[6]城市风光互补充电/照明微网系统可行性分析[J]. 任岩,孙袁,戴敏章. 电力科学与工程. 2017(02)
[7]应用于离网型风力发电系统的无源MPPT方法[J]. 白崟儒,寇宝泉,陈清泉. 中南大学学报(自然科学版). 2017(02)
[8]新型太阳能和风能混合发电系统研究与应用[J]. 张岳甫. 科技创新导报. 2017(03)
[9]光伏蓄电池MPPT-脉冲充电方法研究[J]. 孟彦京,丁小洁,李鹏飞. 电源技术. 2016(11)
[10]一种新型单相全桥SPWM逆变器设计方法[J]. 郭石垒,秦会斌. 电子器件. 2016(05)
硕士论文
[1]风光互补发电系统中最大功率跟踪控制策略研究[D]. 李源启.兰州理工大学 2017
[2]风光互补发电系统最大功率控制策略的研究[D]. 郑洁.长春大学 2017
[3]独立小型风光互补发电系统的仿真研究[D]. 张建飞.河北大学 2017
[4]基于改进MPPT算法的风光互补发电最大功率跟踪系统研究[D]. 孙超.天津理工大学 2017
[5]基于遗传算法的风光互补功率控制方法的研究[D]. 李思思.哈尔滨理工大学 2016
[6]基于多目标进化算法的独立型风光互补系统的能量优化[D]. 韦学辉.中原工学院 2016
[7]小型风光互补并网发电系统的研究与设计[D]. 黄敏敏.浙江大学 2016
[8]风力发电系统实验测试及最大功率跟踪控制研究[D]. 王甜甜.华北电力大学 2014
[9]PWM双输入变换风光互补发电系统研究[D]. 张兴进.江南大学 2012
[10]小型风光互补发电系统的建模与仿真研究[D]. 沈利生.南昌大学 2011
本文编号：2904052
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/2904052.html
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