太陽能光伏微電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行與控制研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會的進(jìn)步，人們對電能的需求越來越大。目前，電力系統(tǒng)的發(fā)展面臨著兩大考驗(yàn):一是能源問題;二是模式問題。過去幾十年里，集中式大電網(wǎng)供電系統(tǒng)是電力供應(yīng)的主要渠道，然而它運(yùn)行成本高、運(yùn)行難度大，越來越難以滿足用戶對供電安全性和可靠性的要求。同時，火力發(fā)電帶來了傳統(tǒng)化石能源的大量消耗，引發(fā)了全球變暖等一系列環(huán)境問題，影響了人類健康。因此，尋找可以替代化石能源的可再生能源就成為亟待解決的問題。太陽能分布廣，儲量大，且可就地取用，很

2、適合發(fā)展分布式發(fā)電，因此成為可再生能源發(fā)電的重要發(fā)展方向。而微電網(wǎng)就是一種獨(dú)立性很強(qiáng)的分布式發(fā)電網(wǎng)絡(luò)，它能夠克服太陽能分散廣、隨機(jī)性大、密度低等缺點(diǎn)，可以靠近本地負(fù)荷進(jìn)行建設(shè)，不需要遠(yuǎn)距離高壓或超高壓輸電，減少線損、節(jié)省配電建設(shè)投資和運(yùn)行費(fèi)用。因此，將光伏發(fā)電單元大量應(yīng)用于微網(wǎng)具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。鑒于此，本文主要進(jìn)行了以下研究:
　　本文首先研究了光伏電池的基本原理、等效電路、數(shù)學(xué)物理模型和工作特性，分析得出光伏電池的U-I特

3、性曲線和U-P特性曲線，并利用數(shù)學(xué)函數(shù)MATLAB進(jìn)行仿真驗(yàn)證理論分析是否正確。其次，通過研究三種不同光伏發(fā)電系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，給出市區(qū)某學(xué)校的學(xué)生宿舍太陽能光伏發(fā)電微電網(wǎng)系統(tǒng)的總體框架。而后將根據(jù)技術(shù)指標(biāo)，提出切實(shí)可行的太陽能光伏電池和蓄電池等參數(shù)的計(jì)算方案。第三，針對太陽能電池的隨機(jī)性、波動性大等特點(diǎn)，本文研究了光伏陣列最大功率點(diǎn)跟蹤的原理，分析了三種常用的最大功率跟蹤方法，并對擾動觀測法進(jìn)行了深入研究。利用MATLAB軟件對定步