并网光伏系统波动性的储能平抑研究

来源：论文学术网

时间：2024-08-19 04:01:26

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并网光伏系统波动性的储能平抑研究【摘要】：随着全球光伏产业的迅速发展,装机容量的不断增加,光伏系统输出功率的波动性对所并入的电网影响不容继续忽略,如何减小光伏系统波动对电网影响是大

【摘要】：随着全球光伏产业的迅速发展,装机容量的不断增加,光伏系统输出功率的波动性对所并入的电网影响不容继续忽略,如何减小光伏系统波动对电网影响是大规模光伏发电推广必须解决的问题。本文搭建了一个带储能的1.5kW小型并网光伏发电系统,借此对光伏发电系统输出功率波动性的平抑控制展开研究。首先,对比分析常见双向直流变流器拓扑结构,选择适合本系统的电路拓扑结构,研究其工作原理。然后,进行双向直流变流器的主电路元件具体参数的计算、驱动电路设计、控制电路设计、软件设计。之后,根据实际运行情况进行相应的调试、改进,完成了双向直流变流器的研制。对构成储能型并网光伏发电系统的其他组成部分进行了研究与设计,即逆变器的选型、发电过程和内部运行机制、储能蓄电池组容量和荷电状态、信号检测电路和平抑控制模块电路等,完成了实验平台的搭建。在分析比较了当前应用于风场、光伏电站有功功率平抑方法之后,设计了针对于本实验平台的异常功率波动的检测方法、平抑策略、储能系统的充放电控制策略和双向直流变流器的控制策略等。并以国家标准要求为参照,通过系统的实际运行情况验证、完善了平抑策略。 【关键词】：光伏波动性 功率平抑 双向直流变流器 储能系统 并网
【学位授予单位】：云南师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM615
【目录】：

摘要3-4
Abstract4-7
第1章绪论7-10
1.1 光伏产业发展现状及预测7
1.2 传统并网光伏发电系统的不足7-8
1.3 带储能型并网光伏发电系统8
1.4 光伏发电系统波动性平抑研究现状8-9
1.5 本文研究的主要内容9-10
第2章储能双向直流变流器10-30
2.1 双向直流变流器的电路拓扑结构选择10-18
2.1.1 常见拓扑结构对比10-17
2.1.2 双向直流变流器工作原理17-18
2.2 双向直流变流器控制模块方案设计18-20
2.2.1 变流器控制模式的选择18-19
2.2.2 变流器控制方式的选择19-20
2.3 双向直流变流器硬件电路设计20-25
2.3.1 开关管的选取20-21
2.3.2 门极驱动电路设计21-23
2.3.3 电感及电容设计23-25
2.4 双向直流变流器运行测试25-29
2.5 本章小结29-30
第3章储能型并网光伏系统设计30-40
3.1 并网逆变器30-32
3.1.1 逆变器内部结构及功能介绍30-32
3.1.2 并网发电过程32
3.2 蓄电池能量管理系统32-35
3.2.1 铅酸蓄电池原理与端电压特性33
3.2.2 蓄电池容量配置33-35
3.3 平抑控制模块设计35-37
3.4 信号监测模块设计37-38
3.5 实验平台的搭建38-39
3.6 本章小结39-40
第4章储能系统平抑控制策略设计40-58
4.1 光伏系统功率变化要求40
4.2 储能系统平抑控制原理40-41
4.3 储能系统平抑控制策略研究与设计41-52
4.3.1 异常功率波动的检测41-44
4.3.2 异常功率波动的平抑策略设计44-45
4.3.3 储能单元充放电控制策略设计45-47
4.3.4 针对双向直流变流器控制方式的优化设计47-50
4.3.5 平抑控制模块软件设计50-52
4.4 异常波动的平抑分析52-57
4.4.1 逆变器接入双向直流变流器试运行52-54
4.4.2 异常波动平抑过程54-57
4.5 本章小结57-58
第5章总结与展望58-60
5.1 全文总结58
5.2 存在的问题及展望58-60
参考文献60-64
攻读硕士学位期间发表的论文和研究成果64-65
致谢65

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