離網(wǎng)式風(fēng)光互補(bǔ)輸出優(yōu)化控制器設(shè)計(jì).pdf

1、本課題來源于黑龍江省自然科學(xué)基金項(xiàng)目。我國的風(fēng)能和太陽能的資源都相當(dāng)?shù)母辉?，大力發(fā)展風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電是我國開發(fā)新型能源的最佳途徑。不過，單一的發(fā)電方式存在諸多的弊端，因?yàn)樽匀坏娘L(fēng)能和太陽能有很大的不確定性，很多的時(shí)候并不能保證用戶持續(xù)穩(wěn)定的用電。我國季風(fēng)氣候正好提供了風(fēng)能和太陽能此消彼長的特性，所以，風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)便應(yīng)運(yùn)而生了。
　　目前風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電技術(shù)仍存在諸多問題。由于能量轉(zhuǎn)換效率低，風(fēng)能光能匹配優(yōu)化不合理，發(fā)電成本較高等瓶頸問

2、題的存在，使風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電技術(shù)在國內(nèi)還沒有大面積的推廣。本課題重點(diǎn)研究了風(fēng)能、光能最大功率點(diǎn)的跟蹤控制策略，建立在自然條件下風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電最優(yōu)匹配的數(shù)學(xué)模型，深入分析現(xiàn)在技術(shù)條件下風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電控制系統(tǒng)跟蹤最大功率的方法和原理，研究了一種風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電最大功率的跟蹤方法和與遺傳算法相匹配的應(yīng)用電路。
　　設(shè)計(jì)中利用DSP系列中TMS320F2812控制芯片對風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的各個(gè)部分進(jìn)行功率的調(diào)配和控制。為了使太陽能輸出電壓和風(fēng)能輸出電壓

3、合理匹配，電路中使用了兩個(gè)雙場管升降壓DC/DC電路平衡兩者的輸出電壓。同時(shí)用無線射頻模塊NRF24L01將風(fēng)力機(jī)的轉(zhuǎn)速測量數(shù)據(jù)發(fā)送給DSP芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)的計(jì)算。
　　為了突出遺傳算法在風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)中應(yīng)用的優(yōu)勢，本文對傳統(tǒng)的遺傳算法做了改進(jìn)，并利用MATLAB建立太陽能電池板和風(fēng)力發(fā)電機(jī)的功率數(shù)學(xué)模型，在遺傳算法的迭代下，找到該數(shù)學(xué)模型的最大功率點(diǎn)。最后設(shè)計(jì)出一套完整的風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)跟蹤風(fēng)能和太陽能的最大功