光伏、儲能、地源熱泵一體化微網(wǎng)建模及運行特性研究.pdf

1、隨著能源和環(huán)境問題的日益突顯，可再生能源的利用逐漸成為全球關(guān)注的焦點?，F(xiàn)今已開發(fā)利用的可再生能源有太陽能、風(fēng)能、潮汐能、生物質(zhì)能、地?zé)崮艿?。在這些可再生能源的的利用方式上，光伏發(fā)電由于能源利用率較高，成為目前最具前景的一種分布式發(fā)電技術(shù)。同時，地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)充分利用了淺層地能，具有很好的節(jié)能減排效應(yīng)。利用分布式電源所建立的微網(wǎng)不僅避免了分布式電源大量接入電網(wǎng)所帶來的問題，而且提高了用電的可靠性。為此本文提出了太陽能發(fā)電與地源熱泵聯(lián)合使

2、用的方案為建筑負荷提供電能及冷熱能，既節(jié)約了電能，又減少了由空調(diào)系統(tǒng)所帶來的環(huán)境污染，為節(jié)約及合理利用能源提供新的思路。
　　本文以微網(wǎng)運行控制仿真平臺的方式，在MATLAB/SIMULINK中依次建立了光伏電池的PQ控制仿真模型，儲能系統(tǒng)的V/f控制仿真模型和地源熱泵運行仿真模型。在基于主從控制策略的前提下，對整個微網(wǎng)系統(tǒng)進行了仿真。仿真結(jié)果表明本文所建立的含地源熱泵的微網(wǎng)系統(tǒng)模型在具備一定的通用性的前提下，還具有很好的經(jīng)濟性。

3、
　　本文首先簡單介紹了基于太陽能光伏發(fā)電、儲能和地源熱泵系統(tǒng)構(gòu)成的微網(wǎng)系統(tǒng)，并系統(tǒng)分析了該光伏、儲能、地源熱泵一體化微網(wǎng)系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)、工作原理和控制策略。此外，在TRNSYS軟件中仿真了地源熱泵的運行過程以及其所起到的效用。
　　在上述工作的基礎(chǔ)上，本文分別對太陽能光伏并網(wǎng)模型，儲能模型和地源熱泵模型進行了MATLAB建模。其中，第三章重點研究了光伏并網(wǎng)模型和儲能V/f控制模型，以及各自的運作原理。第四章重點研究了地源熱

4、泵模型，包括了蒸發(fā)器模型、壓縮機模型、冷凝器模型和膨脹閥模型，以及用戶末端模型和地埋換熱器模型，以及它的運作原理和工作過程。
　　最后，在算例仿真部分，在MATLAB軟件中搭建了包含某建筑負荷的基于主從控制策略的微網(wǎng)系統(tǒng)，其中太陽能光伏和儲能系統(tǒng)為地源熱泵和建筑負荷供電，地源熱泵在獲得電能的同時又能為建筑提供所需的冷、熱能。該微網(wǎng)系統(tǒng)的仿真結(jié)果證明本文所搭建的含地源熱泵的微網(wǎng)系統(tǒng)比起普通微網(wǎng)，不僅具有更好的節(jié)能效果，同時減少了由空