風(fēng)-光互補(bǔ)電站控制和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究.pdf

1、風(fēng)力發(fā)電和太陽能光伏發(fā)電技術(shù)及其應(yīng)用是開發(fā)利用綠色可再生能源、改善生態(tài)環(huán)境和人民生活條件的重要途徑，同時(shí)它又是融合電力電子、控制理論等高新技術(shù)為一體的交叉研究課題，因而研究具有很好的學(xué)術(shù)研究?jī)r(jià)值，同時(shí)又具有巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。但一直以來，風(fēng)力發(fā)電和太陽能光伏發(fā)電由于受到天氣情況、氣候、成本等影響很大，因而一直作為輔助的方式，并未得到很好的發(fā)展。近年來，興起的利用風(fēng)能和太陽能互補(bǔ)的發(fā)電系統(tǒng)，能很好的彌補(bǔ)這些缺陷，因而成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)

2、。風(fēng)/光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的研究核心是系統(tǒng)的控制和監(jiān)控，它主要包括最大功率點(diǎn)跟蹤算法、控制器技術(shù)、逆變器技術(shù)、并網(wǎng)技術(shù)和電站的數(shù)據(jù)監(jiān)控技術(shù)等。目前發(fā)達(dá)國(guó)家的研究比較成熟，國(guó)內(nèi)則剛起步不久，理論和技術(shù)都還不成熟，且各研究機(jī)構(gòu)或?qū)W者主要對(duì)針對(duì)其中某一部分或幾個(gè)部分進(jìn)行了研究?；谶@樣的出發(fā)點(diǎn)，本研究則是比較全面的對(duì)控制技術(shù)進(jìn)行了研究，研究的內(nèi)容包括提出了一種最大功率點(diǎn)跟蹤算法改進(jìn)、設(shè)計(jì)了新的控制器、逆變器和數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并對(duì)并網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行了初步研究

3、。研究的結(jié)果主要有以下四個(gè)方面： 1.最大功率點(diǎn)跟蹤(MPPT)算法的優(yōu)化在分析各種常用的最大功率點(diǎn)跟蹤(MPPT)方法有缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，對(duì)基于最優(yōu)梯度法的擾動(dòng)觀測(cè)法進(jìn)行了改進(jìn)。由于太陽能電池的PV特性曲線是非線性的，它實(shí)際的PV模型是一個(gè)非常復(fù)雜的函數(shù)，因而實(shí)際MPPT時(shí)運(yùn)算會(huì)非常復(fù)雜，而且使用性不強(qiáng)，所以引入一個(gè)簡(jiǎn)單的PV模型，應(yīng)用到最優(yōu)梯度法的MPPT上，并計(jì)算出新的MPPT模型。 2.風(fēng)/光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)控制器的設(shè)計(jì)

4、采用PIC16F716單片機(jī)設(shè)計(jì)了風(fēng)/光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)控制器，開發(fā)出了樣機(jī)，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究?？刂破骺梢詫?shí)現(xiàn)PWM充電、蓄電池過充電、過放電保護(hù)、蓄電池開路保護(hù)、負(fù)載過壓保護(hù)、太陽能電池反接保護(hù)、延時(shí)動(dòng)作、溫度補(bǔ)償、風(fēng)機(jī)控制等功能。 3.風(fēng)/光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)逆變器的設(shè)計(jì)逆變器的設(shè)計(jì)包括DC/DC變換器設(shè)計(jì)和DC/AC逆變器設(shè)計(jì)。DC/DC變換器采用SG3526單片機(jī)的推挽式DC/AC電路，實(shí)現(xiàn)對(duì)蓄電池輸出的12V的直流額定電壓轉(zhuǎn)換為