并網(wǎng)光伏系統(tǒng)波動性的儲能平抑研究

【摘要】：隨著全球光伏產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展,裝機容量的不斷增加,光伏系統(tǒng)輸出功率的波動性對所并入的電網(wǎng)影響不容繼續(xù)忽略,如何減小光伏系統(tǒng)波動對電網(wǎng)影響是大規(guī)模光伏發(fā)電推廣必須解決的問題。本文搭建了一個帶儲能的1.5kW小型并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng),借此對光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出功率波動性的平抑控制展開研究。首先,對比分析常見雙向直流變流器拓撲結(jié)構(gòu),選擇適合本系統(tǒng)的電路拓撲結(jié)構(gòu),研究其工作原理。然后,進行雙向直流變流器的主電路元件具體參數(shù)的計算、驅(qū)動電路設(shè)計、控制電路設(shè)計、軟件設(shè)計。之后,根據(jù)實際運行情況進行相應的調(diào)試、改進,完成了雙向直流變流器的研制。對構(gòu)成儲能型并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的其他組成部分進行了研究與設(shè)計,即逆變器的選型、發(fā)電過程和內(nèi)部運行機制、儲能蓄電池組容量和荷電狀態(tài)、信號檢測電路和平抑控制模塊電路等,完成了實驗平臺的搭建。在分析比較了當前應用于風場、光伏電站有功功率平抑方法之后,設(shè)計了針對于本實驗平臺的異常功率波動的檢測方法、平抑策略、儲能系統(tǒng)的充放電控制策略和雙向直流變流器的控制策略等。并以國家標準要求為參照,通過系統(tǒng)的實際運行情況驗證、完善了平抑策略。 【關(guān)鍵詞】：光伏波動性 功率平抑 雙向直流變流器 儲能系統(tǒng) 并網(wǎng)
【學位授予單位】：云南師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM615
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第1章 緒論7-10
• 1.1 光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及預測7
• 1.2 傳統(tǒng)并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的不足7-8
• 1.3 帶儲能型并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)8
• 1.4 光伏發(fā)電系統(tǒng)波動性平抑研究現(xiàn)狀8-9
• 1.5 本文研究的主要內(nèi)容9-10
• 第2章 儲能雙向直流變流器10-30
• 2.1 雙向直流變流器的電路拓撲結(jié)構(gòu)選擇10-18
• 2.1.1 常見拓撲結(jié)構(gòu)對比10-17
• 2.1.2 雙向直流變流器工作原理17-18
• 2.2 雙向直流變流器控制模塊方案設(shè)計18-20
• 2.2.1 變流器控制模式的選擇18-19
• 2.2.2 變流器控制方式的選擇19-20
• 2.3 雙向直流變流器硬件電路設(shè)計20-25
• 2.3.1 開關(guān)管的選取20-21
• 2.3.2 門極驅(qū)動電路設(shè)計21-23
• 2.3.3 電感及電容設(shè)計23-25
• 2.4 雙向直流變流器運行測試25-29
• 2.5 本章小結(jié)29-30
• 第3章 儲能型并網(wǎng)光伏系統(tǒng)設(shè)計30-40
• 3.1 并網(wǎng)逆變器30-32
• 3.1.1 逆變器內(nèi)部結(jié)構(gòu)及功能介紹30-32
• 3.1.2 并網(wǎng)發(fā)電過程32
• 3.2 蓄電池能量管理系統(tǒng)32-35
• 3.2.1 鉛酸蓄電池原理與端電壓特性33
• 3.2.2 蓄電池容量配置33-35
• 3.3 平抑控制模塊設(shè)計35-37
• 3.4 信號監(jiān)測模塊設(shè)計37-38
• 3.5 實驗平臺的搭建38-39
• 3.6 本章小結(jié)39-40
• 第4章 儲能系統(tǒng)平抑控制策略設(shè)計40-58
• 4.1 光伏系統(tǒng)功率變化要求40
• 4.2 儲能系統(tǒng)平抑控制原理40-41
• 4.3 儲能系統(tǒng)平抑控制策略研究與設(shè)計41-52
• 4.3.1 異常功率波動的檢測41-44
• 4.3.2 異常功率波動的平抑策略設(shè)計44-45
• 4.3.3 儲能單元充放電控制策略設(shè)計45-47
• 4.3.4 針對雙向直流變流器控制方式的優(yōu)化設(shè)計47-50
• 4.3.5 平抑控制模塊軟件設(shè)計50-52
• 4.4 異常波動的平抑分析52-57
• 4.4.1 逆變器接入雙向直流變流器試運行52-54
• 4.4.2 異常波動平抑過程54-57
• 4.5 本章小結(jié)57-58
• 第5章 總結(jié)與展望58-60
• 5.1 全文總結(jié)58
• 5.2 存在的問題及展望58-60
• 參考文獻60-64
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文和研究成果64-65
• 致謝65

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