風-柴-儲能發(fā)電系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制策略研究.pdf

1、在遠離電網(wǎng)的無電地區(qū),用電負荷小且分散,靠現(xiàn)有電網(wǎng)延伸為其供電是不經(jīng)濟的。這些地區(qū)通常使用柴油發(fā)電滿足日常用電,但隨著柴油價格的不斷攀升,柴油發(fā)電成本也日益增加。由于這些地區(qū)蘊藏著豐富的風資源,因此采用風/柴/儲能發(fā)電系統(tǒng)向負荷供電是解決這些地區(qū)用電問題的切實可行方法。為了最大化利用風能、減少柴油消耗和提高供電穩(wěn)定性,需要協(xié)調(diào)控制風/柴/儲能發(fā)電系統(tǒng)各組成部分的能量流動,使之合理有序運行。
　　基于能量集成管理思想,本文采用最大功

2、率跟蹤控制、負載功率跟蹤控制和蓄電池充放電控制集成一體的控制方法來研究風/柴/儲能發(fā)電系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制策略。
　　通過比較幾種小功率發(fā)電機運行特性,選擇永磁同步發(fā)電機作為風力發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電機。在分析現(xiàn)有拓撲結構的基礎上,給出了實現(xiàn)功率控制且結構簡單的風/柴/儲能發(fā)電系統(tǒng)結構,它包括風力機、柴油機、永磁同步發(fā)電機、二極管整流橋、Buck變換器、蓄電池、控制器和負載。通過分析風機功率、負載功率、柴油機啟動功率和蓄電池可接受最大功率在不同

3、運行工況下的關系,確定包括最大功率跟蹤控制、負載功率跟蹤控制和蓄電池充放電控制的協(xié)調(diào)控制策略。比較幾種常用的風力機 MPPT控制方法和蓄電池充放電控制方法,分別選用擾動法和改進三階段充電法實現(xiàn)風力機MPPT控制和蓄電池充放電控制。負載功率跟蹤控制通過PI控制來實現(xiàn)。
　　在 Matlab/Simulink仿真平臺下建立了風/柴/儲能發(fā)電系統(tǒng)仿真模型,仿真分析了系統(tǒng)的功率跟蹤控制和協(xié)調(diào)控制。仿真結果表明,本文提出的協(xié)調(diào)控制策略能夠有