小型混合式太陽能調(diào)配控制系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、隨著世界可再生能源儲量的急劇消耗，開發(fā)利用太陽能成為了建立起清潔和可持續(xù)發(fā)展能源體系的必由之路。但光伏發(fā)電易受氣候環(huán)境影響，且與之匹配的蓄電池儲能裝置容量有限，在電能質(zhì)量與可持續(xù)供電方面存在諸多問題。面向用戶側(cè)的小型太陽能混合式發(fā)電系統(tǒng)由于其運用靈活性，必將成為光伏產(chǎn)業(yè)研究與應(yīng)用的熱點。
　　 基于太陽能能源調(diào)配管理，本文結(jié)合智能化能量調(diào)配控制與靜態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)工作特性，以完成對太陽能與電網(wǎng)市電的最優(yōu)化利用。在對儲能單元充分保護的前

2、提下，系統(tǒng)實現(xiàn)對用戶的穩(wěn)定可持續(xù)供電。詳細分析了最大功率點跟蹤(MPPT)算法、電壓暫降檢測方法、鉛酸電池剩余電量估算方法以及智能化能量調(diào)配控制管理策略，實現(xiàn)了系統(tǒng)智能化控制和穩(wěn)定性工作。
　　 在系統(tǒng)工作原理及理論分析的基礎(chǔ)上，進一步對系統(tǒng)各模塊進行了軟硬件設(shè)計，并以STM32F103VCTb處理芯片為核心，設(shè)計了一套模塊化的混合式調(diào)配控制系統(tǒng)。系統(tǒng)硬件部分分為MPPT&DC/DC模塊、逆變模塊、靜態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)模塊等系統(tǒng)模塊和智

3、能化能量調(diào)配控制系統(tǒng)管理模塊。系統(tǒng)控制策略方面，首先針對交錯并聯(lián)斷續(xù)buck電路提出了一種恒電壓啟動控制的修正變步長電導增量法的MPPT控制策略，簡單有效的提高了MPPT的響應(yīng)速度與精度;其次，基于改進的dq變化電壓暫降檢測法設(shè)計了適用于本系統(tǒng)的靜態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)，實現(xiàn)了系統(tǒng)儲能、太陽能供電與市電間的“無縫”安全切換;最后，制定有效的能量調(diào)配方案，對各個模塊狀態(tài)量實現(xiàn)統(tǒng)一處理，實現(xiàn)能量最優(yōu)化管理。
　　 仿真及實驗結(jié)果均表明所設(shè)計的混