光伏市電聯(lián)合供電系統(tǒng)變母線電壓效率優(yōu)化研究.pdf

1、隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，人類對電能需求逐年遞增，由此導(dǎo)致傳統(tǒng)不可再生能源枯竭、環(huán)境惡化問題日益嚴(yán)峻。新能源發(fā)電技術(shù)已經(jīng)成為解決當(dāng)前能源與生態(tài)問題的重要手段。太陽能因其清潔無污染及分布廣泛等優(yōu)點而成為世界研究和應(yīng)用的熱點，但因太陽能受環(huán)境因素影響較大，為保證負(fù)載的穩(wěn)定供電，需要在供電系統(tǒng)中加入備用電源。為提高太陽能供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和靈活性，本文將光伏電池與市電結(jié)合構(gòu)成光伏市電聯(lián)合供電系統(tǒng)，并對如何提高系統(tǒng)效率降低供電成本進行深入研究。

2、r>　　該光伏市電聯(lián)合供電系統(tǒng)系統(tǒng)主要包括光伏電池、市電、直流母線、光伏接口變換器（Boost變換器+全橋LLC諧振變換器）、市電接口變換器（單相全橋PWM整流器）、負(fù)載接口變換器（半橋LLC諧振變換器）。根據(jù)光伏電池的輸出最大功率和負(fù)載功率大小情況，系統(tǒng)存在四種工作模式。針對這幾種工作模式，分別提出基于本系統(tǒng)的能量管理控制策略，使系統(tǒng)穩(wěn)定運行。
　　為優(yōu)化上述提出的聯(lián)合供電系統(tǒng)效率，本文對系統(tǒng)中各變換器進行詳細(xì)損耗分析，運用Ma

3、thcad軟件計算出每個變換器在不同功率和直流母線電壓下的各部分損耗，從而得到光伏市電聯(lián)合供電系統(tǒng)效率隨直流母線電壓變化的曲線。分析結(jié)果表明，隨著直流母線電壓的變大，系統(tǒng)效率曲線會出現(xiàn)單調(diào)遞增、單調(diào)遞減、單峰、多峰四種情況。因此，本文通過實時調(diào)整直流母線電壓保證在不同功率情況下系統(tǒng)始終能工作在最優(yōu)效率點，實現(xiàn)光伏市電聯(lián)合供電系統(tǒng)效率優(yōu)化。提出利用粒子群算法在線尋找系統(tǒng)最優(yōu)效率點對應(yīng)直流母線電壓的策略。針對在線優(yōu)化算法導(dǎo)致直流母線電壓一直

4、波動的情況，本文提出一種離線優(yōu)化系統(tǒng)效率方法，本方法通過實時檢測系統(tǒng)變換器功率，并根據(jù)已離線存儲在處理器中的效率數(shù)據(jù)找到系統(tǒng)最優(yōu)效率點對應(yīng)的直流母線電壓，然后調(diào)整直流母線電壓，最終實現(xiàn)優(yōu)化系統(tǒng)效率。
　　為驗證本文所提出的光伏市電聯(lián)合供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、能量管理控制策略以及效率優(yōu)化方法，本文對系統(tǒng)中的主電路參數(shù)進行設(shè)計，然后利用MATLAB軟件搭建仿真平臺，進行仿真驗證，最后在實驗室搭建了一套1KW光伏市電聯(lián)合供電系統(tǒng)并進行實驗驗證，實