基于光伏-混合儲(chǔ)能的直流微網(wǎng)運(yùn)行控制研究.pdf

1、太陽(yáng)能光伏發(fā)電以其清潔無(wú)污染、安裝靈活等優(yōu)點(diǎn)成為國(guó)內(nèi)外研究熱點(diǎn)。如果將光伏發(fā)電直接接入電網(wǎng)，其隨機(jī)性和間歇性會(huì)對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行與控制造成一定影響，將其以微網(wǎng)的形式接入配電網(wǎng)則能很好地解決上述問(wèn)題。而微網(wǎng)中光伏陣列和儲(chǔ)能裝置輸出的都是直流電，需要通過(guò)逆變器才能接入微網(wǎng)，其轉(zhuǎn)換過(guò)程會(huì)產(chǎn)生大量電能損耗以及影響電能品質(zhì)。同時(shí)，由于目前直流設(shè)備的使用日益增多，直流電需求呈上升趨勢(shì)。因此，研究直流微網(wǎng)具有較高的理論意義及實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
　　本

2、文針對(duì)住宅和辦公樓宇的光儲(chǔ)直流微網(wǎng)展開(kāi)研究，主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　首先，在研究直流微網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，提出一種適用于住宅和辦公樓宇的光儲(chǔ)直流微網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，主要包括光伏發(fā)電單元、儲(chǔ)能單元、負(fù)載單元以及公用電網(wǎng)單元，闡述了該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。對(duì)其中光伏電源進(jìn)行建模仿真與分析，選擇一種基于變步長(zhǎng)擾動(dòng)的最大功率跟蹤方法，通過(guò)仿真證明其具有良好的尋優(yōu)精確度及響應(yīng)速度。
　　其次，對(duì)比各種儲(chǔ)能介質(zhì)的主要性能，綜合考慮能量密度、功率密度

3、、使用壽命以及環(huán)境保護(hù)等因素，選擇鋰離子電池和超級(jí)電容器構(gòu)成混合儲(chǔ)能系統(tǒng)，并將其以有源架構(gòu)方式接入微網(wǎng)。對(duì)其中儲(chǔ)能控制器進(jìn)行小信號(hào)建模分析，并說(shuō)明了離網(wǎng)和并網(wǎng)運(yùn)行下混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量配置原則。
　　然后，提出基于無(wú)逆潮流并網(wǎng)的光儲(chǔ)直流微網(wǎng)運(yùn)行控制策略。針對(duì)直流微網(wǎng)可能出現(xiàn)的運(yùn)行情況，將其分成四種工作模式，包括普通放電模式、普通充電模式、極端過(guò)放模式以及極端過(guò)充模式。根據(jù)直流母線電壓波動(dòng)和儲(chǔ)能電池容量變化論述了各工作模式之間的平滑轉(zhuǎn)

4、換原則。在詳細(xì)分析各單元功率轉(zhuǎn)換器協(xié)調(diào)控制的基礎(chǔ)上，提出一種基于能量均衡的直流母線電壓控制策略，以儲(chǔ)能單元的能量調(diào)節(jié)為主，其他單元的能量交換為輔，相互配合使系統(tǒng)總能量達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，維持整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定高效運(yùn)行。
　　最后，在Matlab中對(duì)光儲(chǔ)直流微網(wǎng)的運(yùn)行控制進(jìn)行建模與仿真分析。主要考慮微網(wǎng)中兩種功率不平衡的情況，包括光伏發(fā)電輸出功率單獨(dú)變化和負(fù)載消耗功率單獨(dú)變化，分別對(duì)普通充放電模式、極端過(guò)放模式以及極端過(guò)充模式下微網(wǎng)運(yùn)行控制進(jìn)行