本文關(guān)鍵詞：雙模式光儲互補發(fā)電系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換與控制技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著人類社會的發(fā)展傳統(tǒng)能源日漸枯竭,以太陽能為代表的清潔能源越來越受到人們的重視,各國相繼大力發(fā)展光伏發(fā)電技術(shù)。本文設(shè)計了一種雙模式光儲互補發(fā)電系統(tǒng),該系統(tǒng)既可并網(wǎng)運行也可離網(wǎng)運行,重點研究了其能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)設(shè)計方案和對應(yīng)的控制技術(shù),并進行了相關(guān)仿真研究和實物測試。根據(jù)光伏電池的數(shù)學(xué)模型研究了其輸出特性曲線,針對傳統(tǒng)最大功率點跟蹤(Maximum Power Point Track, MPPT)算法的不足,提出了一種新的MPPT算法即改進擾動觀察法,該方法具有速度快、精度高的特點,同時避免了振蕩的發(fā)生。針對離網(wǎng)小負(fù)載時儲能電池滿充的情況設(shè)計了光伏限功率模式,并實現(xiàn)了光伏MPPT和限功率模式的相互切換,使得光伏可以在多種工況下連續(xù)運行。設(shè)計了光伏DC/DC變換器,并根據(jù)其工作方式制定了占空比前饋的雙環(huán)控制策略,使用該策略的光伏DC/DC變換器具有動態(tài)性能好、調(diào)節(jié)精度高的特點。根據(jù)儲能電池的特性制定了電池成組方式,設(shè)計了儲能DC/DC變換器雙向Buck-Boost的電路結(jié)構(gòu)。針對電流環(huán)和電壓電流雙環(huán)的控制方法,對比分析了單極性PWM和雙極性PWM的控制效果,制定了雙極性PWM的單雙環(huán)控制策略,該方法電流換向穩(wěn)定、超調(diào)量小根據(jù)雙模式逆變器的工作原理,建立了并、離網(wǎng)數(shù)學(xué)模型,并網(wǎng)模式采用電壓定向控制,離網(wǎng)模式采用V/f控制。針對并網(wǎng)模式可能出現(xiàn)的孤島問題,提出了基于d-q鎖相環(huán)的主動角頻率擾動法進行孤島檢測,該方法簡便可靠,對系統(tǒng)穩(wěn)定性影響小。針對雙模式逆變器使用的LCL濾波電路諧振問題,采取了有源阻尼控制,該方法能有效抑制諧振電流且操作簡便。設(shè)計了雙模式光儲互補發(fā)電系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)控制策略,搭建了雙模式光儲互補發(fā)電系統(tǒng)實驗平臺,進行了針對性的測試實驗,驗證了系統(tǒng)設(shè)計和控制技術(shù)的可行性和實用性。
【關(guān)鍵詞】：光儲互補 MPPT DC/DC變換器 雙模式逆變器 孤島檢測
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM615;TM46
【目錄】：

• 致謝5-6
• 中文摘要6-7
• ABSTRACT7-12
• 1 引言12-22
• 1.1 課題研究的背景及意義12-16
• 1.1.1 光伏發(fā)電的背景及發(fā)展現(xiàn)狀12-14
• 1.1.2 光伏發(fā)電面臨的問題14-15
• 1.1.3 課題研究的意義15-16
• 1.2 光儲互補發(fā)電系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀16-20
• 1.2.1 光儲互補發(fā)電系統(tǒng)構(gòu)成16-17
• 1.2.2 MPPT研究現(xiàn)狀17-20
• 1.2.3 儲能裝置20
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容20-22
• 2 光伏發(fā)電單元設(shè)計及控制方法22-38
• 2.1 光伏組件特性22-25
• 2.1.1 光伏電池原理22-23
• 2.1.2 光伏電池等效模型23
• 2.1.3 光伏電池輸出特性23-25
• 2.2 光伏功率控制25-31
• 2.2.1 改進擾動觀察法25-28
• 2.2.2 光伏限功率模式28-30
• 2.2.3 光伏功率模式切換30-31
• 2.3 光伏DC/DC變換器設(shè)計31-33
• 2.3.1 光伏DC/DC變換器原理31-32
• 2.3.2 光伏DC/DC變換器參數(shù)設(shè)計32-33
• 2.4 光伏DC/DC變換器控制方法33-36
• 2.5 本章小結(jié)36-38
• 3 儲能單元設(shè)計及控制方法38-50
• 3.1 儲能裝置特性38-40
• 3.1.1 電池成組技術(shù)38-39
• 3.1.2 電池管理系統(tǒng)39-40
• 3.2 儲能DC/DC變換器設(shè)計40-43
• 3.2.1 儲能DC/DC變換器拓樸設(shè)計40-42
• 3.2.2 雙向Buck-Boost電路工作模式42-43
• 3.3 儲能DC/DC變換器控制方法43-48
• 3.3.1 電流單環(huán)控制策略44-46
• 3.3.2 雙環(huán)控制策略46-48
• 3.4 本章小結(jié)48-50
• 4 雙模式逆變單元設(shè)計及控制方法50-72
• 4.1 雙模式逆變器工作原理50-57
• 4.1.1 三相PWM逆變器原理50-51
• 4.1.2 三相PWM逆變器數(shù)學(xué)模型51-53
• 4.1.3 空間電壓矢量脈寬調(diào)制算法53-57
• 4.2 雙模式逆變器參數(shù)設(shè)計57-61
• 4.2.1 中間支撐電容設(shè)計57-58
• 4.2.2 濾波電路設(shè)計58-61
• 4.3 雙模式逆變器控制策略61-70
• 4.3.1 孤島檢測61-64
• 4.3.2 并網(wǎng)控制策略64-66
• 4.3.3 離網(wǎng)控制策略66-68
• 4.3.4 有源阻尼控制68-70
• 4.4 本章小結(jié)70-72
• 5 雙模式光儲互補發(fā)電系統(tǒng)實驗平臺搭建72-86
• 5.1 系統(tǒng)組件功能及通訊方式72-73
• 5.2 雙模式系統(tǒng)控制73-76
• 5.2.1 并網(wǎng)模式系統(tǒng)控制73-75
• 5.2.2 離網(wǎng)模式系統(tǒng)控制75-76
• 5.3 實驗平臺搭建及實驗結(jié)果76-85
• 5.3.1 并網(wǎng)恒流充放電實驗76-80
• 5.3.2 離網(wǎng)帶負(fù)載實驗80-84
• 5.3.3 光伏MPPT實驗84-85
• 5.4 本章小結(jié)85-86
• 6 結(jié)論與展望86-88
• 6.1 結(jié)論86-87
• 6.2 展望87-88
• 參考文獻88-92
• 附錄A 現(xiàn)場照片92-94
• 附錄B 仿真模型94-96
• 作者簡歷96-100
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集100

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 李宏才;明波;陳杰翔;;基于轉(zhuǎn)矩優(yōu)化的雙模式混合驅(qū)動特性研究[J];起重運輸機械;2012年02期

2 王海;胡天友;張曉博;;基于模糊控制的光伏逆變雙模式控制系統(tǒng)[J];實驗室研究與探索;2013年04期

3 吉雅太;王偉達;項昌樂;韓立金;;雙模式機電復(fù)合無級傳動功率分流特性分析[J];機械傳動;2014年04期

4 張研;包恩和;周月娥;;土木工程本科專業(yè)“雙模式”教學(xué)改革初探[J];科技視界;2014年09期

5 曹衛(wèi)東;趙永恒;張帥;;一種冷熱雙模式熱水器的研究[J];硅谷;2012年21期

6 杜玖玉;苑士華;魏超;鄒云飛;;雙模式液壓機械傳動工作特性分析[J];農(nóng)業(yè)工程學(xué)報;2009年04期

7 陶以彬;楊波;陳彬;鄭高;;并/離網(wǎng)雙模式儲能變流器的研制[J];電力電子技術(shù);2012年05期

8 ;[J];;年期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 彭志興;紀(jì)春飛;黃冬婷;史艷平;崔雷;;雙模式光學(xué)探針設(shè)計與合成[A];中國化學(xué)會第29屆學(xué)術(shù)年會摘要集——第22分會：化學(xué)生物學(xué)[C];2014年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 本報記者　鐘洪奇;聯(lián)想雙模式電腦：變法圖存[N];計算機世界;2002年

2 高文平 賈錕 CPW記者 趙晶;聯(lián)想天驕8020雙模式家用電腦[N];電腦商報;2003年

3 王宏宇;DIY你自己的雙模式電腦[N];中國計算機報;2003年

4 吳萍;嘉年華雙模式套裝添新丁[N];計算機世界;2003年

5 ;聯(lián)想1+1雙模式電腦天驕8020[N];中國計算機報;2003年

6 本報記者 劉暉;雙模式打破同質(zhì)化堅冰[N];計算機世界;2002年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 楊孝全;雙模式小動物成像系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];華中科技大學(xué);2010年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 張尚騰;雙模式光儲互補發(fā)電系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換與控制技術(shù)研究[D];北京交通大學(xué);2016年

2 尹嘉娃;低冰點雙模式姿軌控推進系統(tǒng)建模與仿真研究[D];湘潭大學(xué);2009年

3 曹輝;雙模式有源功率因數(shù)校正專用集成電路的設(shè)計[D];西安電子科技大學(xué);2006年

4 王尚本;雙模式RFID讀寫器的設(shè)計與實現(xiàn)[D];合肥工業(yè)大學(xué);2010年

5 張暄軒;DOT與Micro-CT雙模式成像算法研究[D];華中科技大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：雙模式光儲互補發(fā)電系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換與控制技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號：394718