波浪能和太陽(yáng)能互補(bǔ)獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)的研究

【摘要】：經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展加劇了自然資源的消耗,而這些自然資源大多數(shù)是不可再生的。因此,近些年來,越來越多的國(guó)家開始關(guān)注并著力研究如何開發(fā)與利用可再生資源。然而,可再生資源受周圍環(huán)境的影響較大,其本身的不穩(wěn)定性使得如何利用它們進(jìn)行可靠、穩(wěn)定地發(fā)電,成為一個(gè)突出的問題。 本文針對(duì)波浪能和太陽(yáng)能兩種新能源組成的發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行研究,分析了太陽(yáng)能光伏電池發(fā)電原理、數(shù)學(xué)模型、輸出特性以及太陽(yáng)能最大功率點(diǎn)跟蹤(MPPT)的控制策略,并結(jié)合實(shí)際,提出了變步長(zhǎng)占空比擾動(dòng)法對(duì)所搭建的光伏發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行最大功率點(diǎn)跟蹤控制;介紹了鉛酸蓄電池的數(shù)學(xué)模型、充放電方法,并運(yùn)用恒流充放電的方法對(duì)鉛酸蓄電池的特性進(jìn)行了研究;分析了波浪能發(fā)電系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)學(xué)模型,提出一種運(yùn)用蓄能器來穩(wěn)定波浪能發(fā)電系統(tǒng)輸出電壓的方法;論述了多能互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的能量管理策略以及整體系統(tǒng)的搭建,并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。 論文中運(yùn)用MATLAB對(duì)提出的光伏發(fā)電系統(tǒng)中MPPT控制方法進(jìn)行了仿真,詳細(xì)地分析了鉛酸蓄電池的三階動(dòng)態(tài)等效模型充放電特性以及波浪能發(fā)電的蓄能穩(wěn)壓系統(tǒng)。通過仿真結(jié)果可以看出MPPT控制方法和蓄能穩(wěn)壓系統(tǒng)的有效性。 本文給出了各部分的仿真波形,流程圖等,并介紹了多能互補(bǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭建以及系統(tǒng)的運(yùn)行,運(yùn)行效果良好,最后提出了系統(tǒng)仍需完善的部分,指明了以后的研究方向。 【關(guān)鍵詞】：MPPT 三階動(dòng)態(tài)模型 蓄能穩(wěn)壓 能量管理 控制策略
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TM61
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 第一章 緒論9-14
• 1.1 課題研究背景9
• 1.2 波浪能發(fā)電概述9-11
• 1.2.1 波浪能發(fā)電的特點(diǎn)10
• 1.2.2 波浪能發(fā)電的現(xiàn)狀及發(fā)展10-11
• 1.3 太陽(yáng)能光伏發(fā)電概述11-12
• 1.3.1 太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)特點(diǎn)11-12
• 1.3.2 國(guó)內(nèi)外太陽(yáng)能發(fā)電的現(xiàn)狀與趨勢(shì)12
• 1.4 互補(bǔ)供電的優(yōu)點(diǎn)12-13
• 1.5 本課題研究的主要內(nèi)容及意義13-14
• 第二章 波浪能和太陽(yáng)能互補(bǔ)獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)的構(gòu)成及其原理14-25
• 2.1 發(fā)電系統(tǒng)的種類14
• 2.2 波浪能和太陽(yáng)能互補(bǔ)獨(dú)立供電系統(tǒng)的組成14-17
• 2.2.1 波浪能發(fā)電系統(tǒng)的基本構(gòu)成14-15
• 2.2.2 太陽(yáng)能光伏電池陣列15
• 2.2.3 防反充二極管15
• 2.2.4 控制器15-16
• 2.2.5 蓄電池組16
• 2.2.6 逆變器16-17
• 2.2.7 測(cè)量設(shè)備17
• 2.3 太陽(yáng)能光伏電池陣列17-25
• 2.3.1 太陽(yáng)能光伏電池的分類17-18
• 2.3.2 太陽(yáng)能光伏電池的發(fā)電原理18
• 2.3.3 太陽(yáng)能光伏電池的物理等效模型18-19
• 2.3.4 太陽(yáng)能光伏電池的數(shù)學(xué)模型19-21
• 2.3.5 太陽(yáng)能光伏電池的輸出特性21-25
• 第三章 太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)的最大功率點(diǎn)控制方法25-33
• 3.1 太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)傳統(tǒng)的最大功率點(diǎn)跟蹤方法25-28
• 3.1.1 最大功率點(diǎn)跟蹤控制算法的原理25-26
• 3.1.2 恒電壓控制法26
• 3.1.3 擾動(dòng)觀察法26-27
• 3.1.4 電導(dǎo)增量法27-28
• 3.2 太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)仿真模型28-30
• 3.3 結(jié)合實(shí)際系統(tǒng)提出的變步長(zhǎng)占空比擾動(dòng)方法30-33
• 第四章 蓄電池33-45
• 4.1 鉛酸蓄電池的分類33
• 4.2 鉛酸蓄電池的工作原理33-35
• 4.3 鉛酸蓄電池充放電方法35-36
• 4.3.1 恒流充電法35-36
• 4.3.2 恒壓充電法36
• 4.4 鉛酸蓄電池的三階動(dòng)態(tài)等效模型36-39
• 4.5 鉛酸蓄電池的Matlab 仿真模型39-45
• 4.5.1 鉛酸蓄電池恒流充電的Matlab 仿真39-42
• 4.5.2 鉛酸蓄電池恒流放電的Matlab 仿真42-45
• 第五章 波浪能發(fā)電系統(tǒng)45-53
• 5.1 波浪能發(fā)電系統(tǒng)仿真的原理及構(gòu)成45-46
• 5.2 仿真系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型46-48
• 5.2.1 變頻器的數(shù)學(xué)模型46-47
• 5.2.2 變頻電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型47
• 5.2.3 液壓系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型47
• 5.2.4 發(fā)電機(jī)數(shù)學(xué)模型47-48
• 5.3 波浪能發(fā)電系統(tǒng)仿真模型48-53
• 5.3.1 變頻器及變頻電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的MATLAB 仿真模型48
• 5.3.2 液壓系統(tǒng)的MATLAB 仿真模型48-50
• 5.3.3 波浪能發(fā)電整體系統(tǒng)的MATLAB 仿真模型50-53
• 第六章 多能互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)能量管理策略及系統(tǒng)搭建53-64
• 6.1 能量管理系統(tǒng)的組成53-54
• 6.2 系統(tǒng)的工作模式與能量流動(dòng)方式54-57
• 6.3 多能互補(bǔ)獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭建57-61
• 6.3.1 太陽(yáng)能發(fā)電子系統(tǒng)57-58
• 6.3.2 風(fēng)機(jī)發(fā)電系統(tǒng)58-59
• 6.3.3 交流測(cè)功機(jī)59-60
• 6.3.4 蓄電池組60
• 6.3.5 逆變器60
• 6.3.6 負(fù)載箱60-61
• 6.4 實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析61-64
• 第七章 總結(jié)與展望64-65
• 參考文獻(xiàn)65-67
• 發(fā)表論文和科研情況說明67-68
• 致謝68

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光伏發(fā)電系統(tǒng)變步長(zhǎng)MPPT控制策略研究    張超;何湘寧;趙德安;

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磁性液體微壓差傳感器的理論及實(shí)驗(yàn)研究    郝瑞參

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電流型Z源逆變器主電路控制策略研究    翟清震

太陽(yáng)能電池用α-SiC_x:H薄膜的制備與性能研究    張瑞麗

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基于DSP的異步電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)控制系統(tǒng)研究    肖大志

電動(dòng)汽車監(jiān)測(cè)微機(jī)系統(tǒng)的研制    姜久春,張維戈,周希德

直流PWM調(diào)速系統(tǒng)研究    高美霞,吳振奎,魏毅立,王小芹

新穎的有限雙極性控制ZVZCS PWM全橋變換器    曾旺輝;李翠梅;

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從第八屆亞洲電池會(huì)議看蓄電池工業(yè)研究現(xiàn)狀──8ABC文獻(xiàn)綜述    王澤力,李中奇,伊?xí)圆?/span>

電動(dòng)車用閥控鉛蓄電池的壽命考核    桂長(zhǎng)清

光伏發(fā)電系統(tǒng)中影響蓄電池壽命因素分析    王菊芬,李宣富,楊海平,易良廷

太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)用VRLA電池技術(shù)性能探討    毛賢仙,項(xiàng)文敏,唐征

VRLA蓄電池容量預(yù)測(cè)技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展    歐陽(yáng)名三,余世杰

電流模全波精密整流器    陳金嶺,閻守華

變頻泵控馬達(dá)調(diào)速及補(bǔ)償特性的研究    彭天好

獨(dú)立光伏系統(tǒng)中蓄電池管理的研究    歐陽(yáng)名三

基于DSP的太陽(yáng)能獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)    吳忠軍

獨(dú)立式光伏逆變電源的研究    高嵩

中國(guó)太陽(yáng)能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀與前景    張耀明;

光伏產(chǎn)品的選型及代表應(yīng)用    汪浩;

淺談青海省太陽(yáng)能綜合利用    于清陽(yáng);朱慧敏;李春來;

太陽(yáng)能光伏發(fā)電綜述    李春鵬;張廷元;周封;

中國(guó)太陽(yáng)能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀與前景    張耀明;

太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)綜述    于靜;車俊鐵;張吉月;

太陽(yáng)能光伏玻璃幕墻技術(shù)研究及應(yīng)用實(shí)踐——以長(zhǎng)沙中建大廈為例    何韶瑤;初祎君;李水生;蔡燕君;

聚光和非聚光太陽(yáng)能光伏電池發(fā)電實(shí)驗(yàn)比較    劉自強(qiáng);王建輝;劉偉;彭國(guó)輝;

具有無功補(bǔ)償功能的單級(jí)式三相光伏并網(wǎng)系統(tǒng)    吳理博;趙爭(zhēng)鳴;劉建政;王健;袁立強(qiáng);

基于DSP光伏發(fā)電系統(tǒng)的最大功率跟蹤試驗(yàn)    李丹萍;葛強(qiáng);談磊;

基于虛擬樣機(jī)的波浪能驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)仿真研究    張穎;吳成東;董再勵(lì);李孟歆;

底鉸搖板式波浪能裝置的水動(dòng)力特性    趙海濤;徐偉;郝春玲;沈家法;孫志林;寧德志;

臺(tái)灣海峽及其鄰近海域波浪能資源評(píng)估    李靖;周林;鄭崇偉;陳曉斌;

太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)性能分析的模糊綜合評(píng)價(jià)方法    陸亞萍;梁小冰;

離岸海洋觀測(cè)裝備波浪能供電系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)診斷技術(shù)    王世明;張福曦;

光伏發(fā)電實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)探討    白連平;張巧杰;

波浪能液態(tài)金屬磁流體發(fā)電機(jī)的永磁體設(shè)計(jì)    許玉玉;彭燕;趙凌志;李然;劉保林;李建;沙次文;韋文德;

太陽(yáng)能電池輸出特性的分析及檢測(cè)    張海波;

太陽(yáng)能電池表面納米微結(jié)構(gòu)研究    李美成;

有機(jī)染料錨數(shù)對(duì)染料敏化太陽(yáng)能電池性能的影響    尚會(huì)霞;羅艷紅;孟慶波;占肖衛(wèi);

借太陽(yáng)能光伏發(fā)電發(fā)展硅化工    記者 劉方斌

“我們其實(shí)更想賣給國(guó)內(nèi)”    本報(bào)記者 房煜

光伏產(chǎn)業(yè)在燦爛陽(yáng)光下激情揮舞    本報(bào)記者　　李文絢　　陶俊

國(guó)內(nèi)首座太陽(yáng)能聚光光伏示范電站在我市建成    記者 任君

光伏并網(wǎng)發(fā)電離我們還有多遠(yuǎn)    許圣王健

員工僅三百 年產(chǎn)十多億    記者 黃保才洪和勝 王依友

將太陽(yáng)能電池板裝進(jìn)玻璃幕墻    黎方益 李之政 曾丁丁

光伏發(fā)電震動(dòng)上游產(chǎn)業(yè)鏈 國(guó)產(chǎn)太陽(yáng)能玻璃浮出水面    唐茜 實(shí)習(xí)生 彭奕寧

風(fēng)光無限太陽(yáng)能    本報(bào)記者　馮永鋒　孟憲淦

陽(yáng)光經(jīng)濟(jì)成就城市品牌    本報(bào)記者 唐曉穎本報(bào)通訊員 劉杰勇 鄭禮 杜昌春

光伏發(fā)電系統(tǒng)效率提高理論方法及關(guān)鍵技術(shù)研究    朱艷偉

光伏發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行理論與關(guān)鍵技術(shù)研究    徐瑞東

光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)綜合控制策略研究及實(shí)現(xiàn)    吳理博

基于酞菁銅的太陽(yáng)能電池的研究    劉一婷

反型聚合物太陽(yáng)能電池的研究    李福民

聚合物太陽(yáng)能電池中光吸收增強(qiáng)效應(yīng)的研究    李國(guó)龍

聚光多結(jié)太陽(yáng)能電池的設(shè)計(jì)、制備及可靠性研究    宋明輝

反型體異質(zhì)結(jié)聚合物太陽(yáng)能電池的研究    陶晨

有機(jī)/聚合物太陽(yáng)能電池：活性層結(jié)構(gòu)、形貌及光伏性能    薛麗麗

知識(shí)流動(dòng)理論框架下的科學(xué)前沿與技術(shù)前沿研究    龐杰

基于TMS320F2812 DSP的太陽(yáng)能獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)    孔曉麗

高效率的太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)及優(yōu)化分析    謝旗輝

波浪能和太陽(yáng)能互補(bǔ)獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)的研究    張春雁

蟻群并聯(lián)光伏發(fā)電系統(tǒng)研究    姚利明

太陽(yáng)能電池特性研究及獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)    付朝雪

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安多100kWp獨(dú)立運(yùn)行光伏發(fā)電系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性分析    楊毅男

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