小型離網(wǎng)風(fēng)光互補(bǔ)控制系統(tǒng)研究與設(shè)計.pdf

1、人們對煤炭、石油、天然氣等化石燃料的過度開采，帶來了日益嚴(yán)重的環(huán)境污染和日漸不足的能源問題。因而，資源豐富、環(huán)境友好的可再生能源引起了世界各國的廣泛重視，其中有著零污染、分布廣泛等特點的太陽能和風(fēng)能發(fā)電被公認(rèn)為是最具前景的能源利用方式。針對風(fēng)能和太陽能這兩種可再生能源在自然界中資源分布上的互補(bǔ)性特點，本文對小型離網(wǎng)風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)及其控制策略進(jìn)行了研究。
　　文章首先研究了太陽能與風(fēng)力發(fā)電的工作原理及風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，針對逆

2、變器前級升壓電路采用了一種交錯并聯(lián) Boost斬波電路，分析了該電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，該電路能提高電壓增益并可使輸入電流波紋減小的特點，將其應(yīng)用到所設(shè)計的風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)中。在控制策略方面，對于光伏系統(tǒng)，文章通過分析太陽能電池板的功率輸出特性和Boost斬波電路的特性，提出了適合光伏發(fā)電系統(tǒng)的多等級變步長擾動觀察法控制策略；對于風(fēng)力系統(tǒng)，由于風(fēng)能具有更加突出的突變性和非線性，因此本文提出了將模糊控制與變步長擾動觀察法相結(jié)合的方式進(jìn)行控制。在系

3、統(tǒng)結(jié)構(gòu)上，文章進(jìn)行了硬件和軟件設(shè)計，硬件方面設(shè)計了主電路、輔助電源電路和信號采集電路等并對系統(tǒng)相關(guān)器件進(jìn)行選型，軟件設(shè)計方面設(shè)計了系統(tǒng)主程序流程圖、MPPT控制策略流程圖及數(shù)據(jù)處理等控制子系統(tǒng)流程圖。
　　本文最后，利用Matlab/Simulink平臺搭建了風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的仿真模型，通過仿真模型的分析，驗證了文章使用的交錯并聯(lián) Boost斬波電路和所采用的多等級變步長擾動觀察法控制策略的有效性。利用現(xiàn)有實驗室條件，搭建了小型離