基于Z源變換風(fēng)光互補(bǔ)路燈控制系統(tǒng)研究.pdf

1、迫于資源短缺和環(huán)境污染日趨嚴(yán)重的壓力，為實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，可再生能源的利用已成為全世界人們關(guān)注的焦點(diǎn)，可再生能源中，風(fēng)能和太陽能發(fā)電技術(shù)得到了快速發(fā)展。但單獨(dú)的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)或太陽能發(fā)電系統(tǒng)都受到風(fēng)能和太陽能隨機(jī)性的影響，運(yùn)行的可靠性都不盡如人意。而太陽能和風(fēng)能在時間變化和地域分布上有很強(qiáng)的互補(bǔ)性，使得風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)可以很好的克服單獨(dú)發(fā)電系統(tǒng)能量不均衡、不穩(wěn)定的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)負(fù)載不間斷供電和儲能環(huán)節(jié)的合理應(yīng)用。因此設(shè)計(jì)風(fēng)光互補(bǔ)路燈控制系統(tǒng)

2、是十分必要的。
　　 本論文介紹了風(fēng)光互補(bǔ)路燈系統(tǒng)的發(fā)展背景，綜述了風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，闡述了風(fēng)光互補(bǔ)路燈系統(tǒng)的組成及工作原理，詳細(xì)論述了風(fēng)力發(fā)電機(jī)、光伏陣列和蓄電池的運(yùn)行原理及特性；結(jié)合當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)能和太陽能資源情況，根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求確定了風(fēng)力發(fā)電機(jī)、太陽能電池和蓄電池的容量，在保證負(fù)載用電需求的條件下，綜合考慮投資成本等因素實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)和太陽能電池的合理匹配。對Z源調(diào)壓電路的調(diào)壓原理進(jìn)行了仿真分析。在

3、分析了系統(tǒng)中各部分原理和運(yùn)行特性基礎(chǔ)上歸納出了切實(shí)可行的運(yùn)行控制策略，主要是對蓄電池的控制和負(fù)載的控制，蓄電池的控制包括充電電壓的控制、充放電過程控制，過充電和過放電控制，蓄電池剩余電量的顯示控制和過充電壓的溫度補(bǔ)償控制。負(fù)載的控制采用了光控和時間控制方式。根據(jù)方案和控制策略，結(jié)合微計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，以單片機(jī)為核心對風(fēng)光互補(bǔ)路燈控制系統(tǒng)進(jìn)行了軟、硬件的設(shè)計(jì)；在硬件的設(shè)計(jì)方面，進(jìn)行了風(fēng)機(jī)整流濾波電路、泄荷電路、單片機(jī)外圍電路、驅(qū)動電路、調(diào)壓