風(fēng)-光互補電站控制和監(jiān)測系統(tǒng)的研究.pdf

1、風(fēng)力發(fā)電和太陽能光伏發(fā)電技術(shù)及其應(yīng)用是開發(fā)利用綠色可再生能源、改善生態(tài)環(huán)境和人民生活條件的重要途徑，同時它又是融合電力電子、控制理論等高新技術(shù)為一體的交叉研究課題，因而研究具有很好的學(xué)術(shù)研究價值，同時又具有巨大的經(jīng)濟和社會效益。但一直以來，風(fēng)力發(fā)電和太陽能光伏發(fā)電由于受到天氣情況、氣候、成本等影響很大，因而一直作為輔助的方式，并未得到很好的發(fā)展。近年來，興起的利用風(fēng)能和太陽能互補的發(fā)電系統(tǒng)，能很好的彌補這些缺陷，因而成為國內(nèi)外研究的熱點

2、。風(fēng)/光互補發(fā)電系統(tǒng)的研究核心是系統(tǒng)的控制和監(jiān)控，它主要包括最大功率點跟蹤算法、控制器技術(shù)、逆變器技術(shù)、并網(wǎng)技術(shù)和電站的數(shù)據(jù)監(jiān)控技術(shù)等。目前發(fā)達國家的研究比較成熟，國內(nèi)則剛起步不久，理論和技術(shù)都還不成熟，且各研究機構(gòu)或?qū)W者主要對針對其中某一部分或幾個部分進行了研究。基于這樣的出發(fā)點，本研究則是比較全面的對控制技術(shù)進行了研究，研究的內(nèi)容包括提出了一種最大功率點跟蹤算法改進、設(shè)計了新的控制器、逆變器和數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)，并對并網(wǎng)技術(shù)進行了初步研究

3、。研究的結(jié)果主要有以下四個方面： 1.最大功率點跟蹤(MPPT)算法的優(yōu)化在分析各種常用的最大功率點跟蹤(MPPT)方法有缺點的基礎(chǔ)上，對基于最優(yōu)梯度法的擾動觀測法進行了改進。由于太陽能電池的PV特性曲線是非線性的，它實際的PV模型是一個非常復(fù)雜的函數(shù)，因而實際MPPT時運算會非常復(fù)雜，而且使用性不強，所以引入一個簡單的PV模型，應(yīng)用到最優(yōu)梯度法的MPPT上，并計算出新的MPPT模型。 2.風(fēng)/光互補發(fā)電系統(tǒng)控制器的設(shè)計

4、采用PIC16F716單片機設(shè)計了風(fēng)/光互補發(fā)電系統(tǒng)控制器，開發(fā)出了樣機，并進行了實驗研究?？刂破骺梢詫崿F(xiàn)PWM充電、蓄電池過充電、過放電保護、蓄電池開路保護、負載過壓保護、太陽能電池反接保護、延時動作、溫度補償、風(fēng)機控制等功能。 3.風(fēng)/光互補發(fā)電系統(tǒng)逆變器的設(shè)計逆變器的設(shè)計包括DC/DC變換器設(shè)計和DC/AC逆變器設(shè)計。DC/DC變換器采用SG3526單片機的推挽式DC/AC電路，實現(xiàn)對蓄電池輸出的12V的直流額定電壓轉(zhuǎn)換為