清潔能源聯(lián)合供電系統(tǒng)的研究.pdf

1、論文題目：清潔能源聯(lián)合供電系統(tǒng)的研究學(xué)科專(zhuān)業(yè)：通信與信息系統(tǒng)學(xué)位申請(qǐng)人：王春指導(dǎo)教師：方祖華摘要迅猛發(fā)展的工業(yè)經(jīng)濟(jì)加速了經(jīng)濟(jì)全球化進(jìn)程，使得人們對(duì)能源的需求急劇增加，然而不可再生能源目益匱乏。同時(shí)，化石燃料的使用對(duì)地球的生態(tài)環(huán)境也造成了嚴(yán)重的破壞。清潔能源聯(lián)合供電系統(tǒng)將是未來(lái)新型能源利用的主要方式之一，它是利用太陽(yáng)能光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、蓄電池等多種清潔能源之間的互補(bǔ)性，可以給用戶提供不問(wèn)斷的優(yōu)質(zhì)電源。本文基于直流母線式分布發(fā)電系統(tǒng)，采用

2、模塊化設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)了一套3kW清潔能源聯(lián)合供電系統(tǒng)。系統(tǒng)對(duì)每個(gè)供電單元進(jìn)行單獨(dú)控制，單獨(dú)管理，可使得每個(gè)供電單元的輸出功率最大。針對(duì)此系統(tǒng)，本文基于Boost電路設(shè)計(jì)了DC／DC控制器，可以將各個(gè)供電單元輸出的直流電壓?jiǎn)为?dú)升高到310v以上，再通過(guò)直流母線并聯(lián)給負(fù)載供電；利用MPPT技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能光伏電池的最大功率點(diǎn)跟蹤，提高太陽(yáng)能光伏電池的輸出效率；并且通過(guò)RS485總線技術(shù)，實(shí)現(xiàn)各個(gè)供電單元之間的相互通信，對(duì)其工作狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)

3、控?；谌珮蚰孀兘Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了3kw的正弦波逆變器，將直流母線輸出的直流電壓經(jīng)過(guò)H橋逆變，然后經(jīng)過(guò)濾波器濾除諧波，輸出220V，50Hz的正弦交流電供負(fù)載使用。本文采用了一種可變步長(zhǎng)的擾動(dòng)觀察法，可以有效提高太陽(yáng)能光伏電池的輸出功率，并在MATLAB上搭建仿真模型，驗(yàn)證可變步長(zhǎng)擾動(dòng)觀察法的有效性?；谀：刂扑惴ㄔO(shè)計(jì)模糊控制器，并在MATLAB上搭建仿真模型，驗(yàn)證了模糊控制器的可行性。本文設(shè)計(jì)了蓄電池組監(jiān)控管理系統(tǒng)，通過(guò)檢測(cè)單元對(duì)每只蓄電池

4、的工作狀況實(shí)時(shí)檢測(cè)?？偪刂颇K可以根據(jù)蓄電池組的端電壓和直流母線的電壓，控制蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電，實(shí)現(xiàn)平衡直流母線電壓和儲(chǔ)存多余電能的作用。本文基于3kW的一臺(tái)原理樣機(jī)，對(duì)DC／DC控制器、整流器、逆變器，以及AbstractWimtheaccelerateddeVelopmentoft11eglobaleconomyandtlleindustryeconomy，people’srequirementstoenergyr印idlyin

5、creaseHoweVerthefossilfuelsbecomemoreandmorerareBesidesthefossil向elshaveaseriousdestructionontheecologicalenviro衄entThehybridcleaIlenergypowersystemwillbethemaintecllllologyont11euseageofnewene嗡rintlle劬=ureItdependsonthe

6、gridcoll芏le“onw汕thesolarphotoV01taiccells，謝ndgeneratorsets，b甜eries，andotllercleaIlenerg)rAnditcanproVidehighquali夠unjnte跏ptiblepowertousersFirstly，thisp印erdesignsahybridcleaIlenergypowersystemwith3kWbaSedonDCbusandmodule

7、distributedpowergenerationsystemThispaperdesignstheDC，DCcontrollerbasedonmeBoostcircuitTheoutputV01tageofeachmoduleisboostedoVer310VbythecontrollerItcallimprovetheemciencyofthesolarphotoV01taicbyMPPTAndallmoduIescancommu

8、llicatewitllRS一485AsweUas，t11ispaperdesignssine、VaVeinVerterwitll3kWInt11isp印er，anoVelVariedstepoptimizationalgoritIlrllisproposed，whichcanf弧taIldexactlytrackthemaximumpowerpointAndthisworkdescribesacontrolstra蛔搿foractiV

9、eeneFg)rflowinthehybridcleaIlenergypowersystemTheyhaVebeentestifiedbyⅣ【ATLABBesides，thispaperproposesabatterypackdeVice、]l，iththemonitoringandmanagememThemoIlitoringmodulecalldetecteachbattery’sworkingstateinrealtime，aLs

10、weUas，themicrocontrollercallcon仃olthesta_teofthebatterypackbaseon小eVoltageofthebatte巧packandtheDCbusInt|1isp印er，DC／DCcontroller，rectifier，inVertera11dthecharge／dischargeoftheba_tteriescaIlbetestifiedonthe3kWprotot)，peAnd