離網(wǎng)式風光互補輸出優(yōu)化控制器設計.pdf

1、本課題來源于黑龍江省自然科學基金項目。我國的風能和太陽能的資源都相當?shù)母辉?，大力發(fā)展風光互補發(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，因為自然的風能和太陽能有很大的不確定性，很多的時候并不能保證用戶持續(xù)穩(wěn)定的用電。我國季風氣候正好提供了風能和太陽能此消彼長的特性，所以，風光互補發(fā)電系統(tǒng)便應運而生了。
　　目前風光互補發(fā)電技術仍存在諸多問題。由于能量轉換效率低，風能光能匹配優(yōu)化不合理，發(fā)電成本較高等瓶頸問

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

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