分布式光储系统功率控制器的设计与实现

发布时间：2023-10-03 21:13

　　论文提出了一种新型的分布式光储系统,该系统对于太阳能无人机、飞艇等对容量利用率、可靠性要求高,而且光照分布不均匀的应用场合具有良好的适用性,克服了集中式或普通分布式光储系统存在的稳定性差、容量利用率低、质量比功率低等不足。通过对系统体系结构及控制策略的设计,实现了任意光照条件下光伏发电功率的充分利用和储能单元的能量均衡,从而实现机载设备容量的最大化利用,缓解了相关设备长期稳定运行的能源保障问题。论文的主要工作包括以下四个方面:(1)对新型分布式光伏-储能系统结构和运行方式进行理论设计,系统由一定数量的光储模块串并联组成,每个模块内部根据功能可以分为光伏控制单元以及功率输出单元。通过模块间的配合以及整体的功率调度,系统可以高效稳定的运行,满足特殊场合应用需求。然后,在对光伏输出特性进行分析的基础上,讨论了本系统中光伏组件的成组方式以及旁路二极管对系统的影响,确保光伏容量的合理利用,最大程度提升系统的整体性能。(2)对系统中光伏控制单元涉及的控制算法进行了分析,包括光伏的最大功率点跟踪、限制光伏功率下的指令功率点跟踪算法、电池满充保护策略。该单元通过控制策略相互配合,可以在最大化利用光伏功...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

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致谢
中文摘要
ABSTRACT
1. 引言
    1.1 选题背景及意义
    1.2 太阳能无人机光储系统研究现状
        1.2.1 集中式光储系统研究分析
        1.2.2 传统分布式光储系统研究分析
    1.3 光伏最大功率点跟踪研究现状
        1.3.1 传统最大功率点跟踪策略
        1.3.2 光伏DC/DC变流器拓扑分析
    1.4 本文研究内容
2. 新型分布式光储系统的设计
    2.1 新型分布式光储系统结构
        2.1.1 基本功率单元的结构及功能
        2.1.2 新型分布式光储系统结构设计
    2.2 分布式光伏配置方案研究
        2.2.1 光伏输出特性分析
        2.2.2 UAV光伏单元成组方式说明
    2.3 本章小结
3. 光伏控制单元的控制策略研究及工程实现
    3.1 光伏控制单元控制策略研究
        3.1.1 指令功率点跟踪控制策略
        3.1.2 电池SOC检测及满充保护控制策略
        3.1.3 适用于不同系统参数的Buck、Boost电路PI调节器设计
    3.2 光伏控制器的硬件设计
        3.2.1 主电路参数计算
        3.2.2 控制电路设计
        3.2.3 微处理器程序结构
    3.3 控制策略仿真及实验结果
        3.3.1 控制策略仿真
        3.3.2 实验结果
    3.4 本章小结
4. 功率输出单元的控制策略研究及工程实现
    4.1 功率输出单元策略研究
        4.1.1 组串间的下垂控制策略研究
        4.1.2 组串内各通道的功率配置策略
    4.2 输出控制器的硬件设计
        4.2.1 主电路参数计算
        4.2.2 控制电路设计
        4.2.3 微处理器程序结构
    4.3 控制策略仿真及实验
        4.3.1 控制策略仿真
        4.3.2 实验结果
    4.4 本章小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
附录A
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集



本文编号：3850656