風(fēng)光互補(bǔ)智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著能源危機(jī)和環(huán)境惡化日益加劇，人們?cè)絹?lái)越關(guān)注環(huán)境保護(hù)和新能源技術(shù)的發(fā)展。風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電是所有可再生能源中最有前景的，它們具有零污染、低輻射、永不枯竭等諸多不可取代的優(yōu)點(diǎn)。近年來(lái)，世界各國(guó)都加大對(duì)風(fēng)能和太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)的投入。隨著成本的進(jìn)一步降低，產(chǎn)業(yè)技術(shù)的升級(jí)以及政府財(cái)政與政策的支持，風(fēng)光互補(bǔ)智能系統(tǒng)作為一種靈活、穩(wěn)定的能源供給系統(tǒng)，將是新能源利用研究與應(yīng)用的熱點(diǎn)。 風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電是利用風(fēng)能和太陽(yáng)能的資源互補(bǔ)特性，將間歇性的風(fēng)能

2、和太陽(yáng)能通過(guò)有效的轉(zhuǎn)化、儲(chǔ)存、控制等手段，形成穩(wěn)定的電力輸出。風(fēng)光互補(bǔ)智能系統(tǒng)是由控制系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)與配套設(shè)施組成的。發(fā)電系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)獨(dú)立設(shè)計(jì)，是整合后系統(tǒng)穩(wěn)定性差的根本原因，也是目前該行業(yè)的技術(shù)壁壘。本文以實(shí)現(xiàn)具有智能控制和智能保護(hù)功能的風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)為目標(biāo)，在總結(jié)與分析已有工作的基礎(chǔ)上，著重于風(fēng)光互補(bǔ)智能控制系統(tǒng)的研制和最大功率跟蹤策略?xún)蓚€(gè)方面的研究，其主要工作與貢獻(xiàn)如下： 1)設(shè)計(jì)了一個(gè)模塊化的風(fēng)光互補(bǔ)智能控制系

3、統(tǒng)。提出了一種模塊化的體系結(jié)構(gòu)，將整個(gè)系統(tǒng)分為發(fā)電控制模塊、蓄電池的充放電控制模塊、系統(tǒng)管理模塊。用戶(hù)根據(jù)應(yīng)用需求，可以選用模塊組件構(gòu)成實(shí)用系統(tǒng)，具有很好的擴(kuò)展性。在硬件模塊化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，通過(guò)設(shè)計(jì)一套智能管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了模塊間的兼容性；在軟件實(shí)現(xiàn)上，利用單片機(jī)編程實(shí)現(xiàn)多種功能來(lái)代替部分硬件電路，使得系統(tǒng)具有可修改，易于管理與升級(jí)，提高了的穩(wěn)定性與性?xún)r(jià)比。 2)通過(guò)對(duì)光伏系統(tǒng)的最大功率點(diǎn)跟蹤問(wèn)題進(jìn)行分析，提出了一種最大效率跟蹤策

4、略。根據(jù)負(fù)載的等效電阻不變，推出太陽(yáng)能電池的功率與工作電壓的關(guān)系，基于該關(guān)系對(duì)傳統(tǒng)的擾動(dòng)觀(guān)測(cè)法進(jìn)行了改進(jìn)，提出一種基于太陽(yáng)能輸出電壓的最大功率點(diǎn)跟蹤算法。該算法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，計(jì)算量小，成本低，并具有適應(yīng)天氣變化較快場(chǎng)合的功能。 3)根據(jù)蓄電池的三段式充電要求，設(shè)計(jì)了一套具有智能控制和智能保護(hù)功能的充放電控制的電路。通過(guò)采用模塊化設(shè)計(jì)與智能管理，增強(qiáng)了風(fēng)光互補(bǔ)智能系統(tǒng)的可擴(kuò)展性與可靠性，有效地延長(zhǎng)了蓄電池的使用壽命。 4)詳細(xì)