基于風光儲混合供電系統(tǒng)的輸出功率控制研究.pdf

1、目前傳統(tǒng)化石能源缺乏問題凸顯，人們對使用清潔能源的呼聲越來越大，各國已開始研究和使用清潔能源，用以緩解化石能源緊缺的壓力。風能和太陽能是可再生能源，清潔無污染，近年來風力發(fā)電和光伏發(fā)電技術得到了大力發(fā)展，但利用風能和太陽能發(fā)電極易受到環(huán)境因素影響，風、光發(fā)電輸出功率具有波動性和隨機性，導致發(fā)出的電能質量不高，而以超級電容為基礎的儲能裝置具備短時間儲存或釋放大功率的能力，可以用于平抑風光發(fā)電的功率波動，提高風光發(fā)電質量。因此，本文以高效利

2、用自然資源，減小新能源發(fā)電并網波動為目的展開研究。
　　首先，分別分析了風力發(fā)電機、光伏電池的組成結構、運行原理以及工作特性，通過數(shù)據(jù)分析指明風能和太陽能在時間和空間上存在能量互補特性，可以進行混合互補發(fā)電。分析了超級電容器的組成結構、運行原理以及工作特性，指出超級電容器具有平抑風光混合發(fā)電輸出功率，提高風光混合發(fā)電質量的作用，可以與風光混合發(fā)電結合形成風光儲混合發(fā)電系統(tǒng)。進而使用Matlab/Simulink平臺分別對風、光、儲

3、三個子系統(tǒng)建模并通過仿真驗證了模型正確性，利用子系統(tǒng)模型組合搭建了風光儲混合發(fā)電系統(tǒng)的整體模型架構。
　　其次，以“風力發(fā)電，光伏互補，儲能平抑”的控制思想設計風、光、儲系統(tǒng)的控制模塊。其中，風力發(fā)電的功率控制過程中，使用基于受限李雅普諾夫方法的RBF神經網絡自適應方法設計控制器，控制風力發(fā)電機輸出功率跟蹤給定功率曲線發(fā)電，通過對比實驗驗證了控制器的先進性與適用性;光伏發(fā)電過程中，使用支持向量機(SVM)回歸方法，在不需要得知光伏

4、陣列內部構造的情況下訓練得出光伏陣列輸入輸出對應關系，用來對光伏陣列最大輸出功率進行預測;儲能平抑過程中，對于風光混合發(fā)電輸出功率數(shù)據(jù)，使用滑窗平均算法進行計算，得出風光混合發(fā)電輸出理想功率曲線，使用雙環(huán)PI控制的方法快速控制儲能功率雙向流動，平抑風光混合發(fā)電功率至理想曲線。
　　最后，搭建風光儲混合發(fā)電整體模型，將模擬真實自然環(huán)境得到的風速、太陽照度、環(huán)境溫度數(shù)據(jù)，輸入風光儲模型，經過仿真計算，得到風光儲混合出力后的輸出功率曲線