首页 > 学术论文

太阳能和风能互补发电系统的研究与分析

来源:论文学术网
时间:2024-08-18 12:31:20
热度:

太阳能和风能互补发电系统的研究与分析【摘要】:能源是人类社会生存与发展的物质基础,更是国民经济发展的基础。化石能源的大量开发和利用,造成大气环境的污染与生态环境的破坏。而且化石能源

【摘要】: 能源是人类社会生存与发展的物质基础,更是国民经济发展的基础。化石能源的大量开发和利用,造成大气环境的污染与生态环境的破坏。而且化石能源正在逐渐枯竭,为人类的能源体系敲响了警钟。太阳能和风能都是无污染的可再生能源,它们的开发和利用受到世界各国普遍的关注。太阳能和风能两种发电方式各有其优点,但它们都受到气候和地理环境的影响制约。我国属季风气候地区,一般冬季风大,太阳辐射强度小;夏季风小,太阳辐射强度大,两种发电方式可以相互补充利用,能够提高发电的稳定性和可靠性。 本文基于太阳能发电和风能发电的特点,研究分析了太阳能和风能互补发电,主要研究内容如下: 1、介绍了目前国内外太阳能发电、风能发电的发展现状和发展前景,叙述了太阳能和风能互补发电系统的主要结构与组成,明确了本课题所要研究的内容。 2、研究了太阳能电池发电的基本原理和输出特性;建立了太阳能发电阵列的数学模型,运用MATLAB软件,实现了太阳能发电的仿真;分析了太阳辐射强度的变化和太阳能电池自身温度的变化对太阳能发电阵列输出功率的影响。 3、光照和温度的变化会影响太阳能发电阵列的功率输出,为了使太阳能发电阵列始终保持在最大功率输出,本文分析了最大功率跟踪(MPPT)的工作原理。在太阳能发电阵列仿真模型的基础上,运用恒定电压控制法和扰动观测控制法实现了太阳能发电阵列的最大功率跟踪。并对这两种MPPT控制方法进行了比较和分析。 4、考虑到太阳能发电阵列是直流电源,需要通过逆变控制并入配电网,本文采用电流型滞环比较跟踪控制,实现了太阳能发电阵列的三相交流逆变。 5、研究分析了异步风力发电机的工作特性。在已有仿真模型的基础上,将风电机组并入电网,观察风电场在各种风速情况下的功率输出,由此得出异步风力发电机组的并网功率输出特性曲线。 6、铅酸蓄电池是太阳能和风能互补发电系统中的重要组成部分。通过铅酸蓄电池的三阶动态模型,实现了铅酸蓄电池的仿真,仿真充分考虑了铅酸蓄电池的动态特性和铅酸蓄电池充放电特有的非线性、复杂性和对温度敏感性等特点。 7、运用PSASP软件分析了太阳能和风能互补电站接入配电网后的影响。分析了太阳能和风能互补电站接入配电网后,对电网稳态电压分布的影响;研究了在启动、退出和扰动情况下,太阳能和风能互补电站对配电网暂态稳定的影响。 【关键词】:太阳能和风能互补发电 铅酸蓄电池组 并网 MATLAB PSASP
【学位授予单位】:太原理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TM61
【目录】:
  • 摘要2-4
  • ABSTRACT4-9
  • 第一章绪论9-15
  • 1.1 开发新能源的重要性9
  • 1.2 太阳能发电和风力发电的发展及趋势9-11
  • 1.2.1 太阳能发电9-10
  • 1.2.2 风力发电10-11
  • 1.3 太阳能和风能互补发电系统的研究和应用11-13
  • 1.4 风光互补发电系统的组成13-14
  • 1.5 本课题的研究的思路和内容14-15
  • 第二章太阳能发电阵列的建模与仿真15-28
  • 2.1 太阳能发电的原理15-16
  • 2.2 太阳辐射的简单计算16-18
  • 2.3 太阳能电池的特性参数18-20
  • 2.4 太阳能发电阵列的建模和仿真20-25
  • 2.4.1 太阳能发电阵列的数学模型21-22
  • 2.4.2 太阳能发电阵列的仿真模型22-23
  • 2.4.3 太阳能发电阵列的输出特性仿真曲线23-25
  • 2.5 太阳能发电阵列尺寸的估算25-27
  • 2.6 本章小结27-28
  • 第三章太阳能发电系统的电能控制与传输28-45
  • 3.1 最大功率跟踪(MPPT)28-37
  • 3.1.1 最大功率跟踪方法简介28-29
  • 3.1.2 最大功率跟踪原理29-30
  • 3.1.3 最大功率跟踪的实现30-37
  • 3.2 太阳能发电阵列的并网37-44
  • 3.2.1 逆变技术的发展与现状38
  • 3.2.3 逆变器拓扑结构38-40
  • 3.2.4 滞环比较PWM 跟踪控制40-42
  • 3.2.5 太阳能发电阵列三相并网的MATLAB 实现42-44
  • 3.3 本章小结44-45
  • 第四章铅酸蓄电池建模与仿真45-54
  • 4.1 铅酸蓄电池概述45-46
  • 4.2 铅酸蓄电池的特性46-47
  • 4.3 铅酸蓄电池的等效模型47-50
  • 4.3.1 电气模型47-48
  • 4.3.2 数学模型48-50
  • 4.4 铅酸蓄电池的MATLAB 仿真50-52
  • 4.5 本章结论52-54
  • 第五章 风电场模型和风电场的并网仿真54-68
  • 5.1 异步发电机54-59
  • 5.1.1 异步发电机等效电路和向量图55-56
  • 5.1.2 异步发电机的稳态数学模型56-57
  • 5.1.3 异步发电机的PQ 模型57-59
  • 5.2 风力发电机组的动态数学模型59-61
  • 5.2.1 风力机的模型59-60
  • 5.2.2 传动机构的模型60-61
  • 5.2.3 异步发电机的模型61
  • 5.3 异步风力发电机组的并网仿真61-67
  • 5.3.1 风力发电机仿真62-63
  • 5.3.2 风电场并网运行的仿真63-67
  • 5.4 本章小结67-68
  • 第六章 太阳能和风能互补发电的并网分析68-81
  • 6.1 引言68-70
  • 6.1.1 太阳能风能发互补电站的选址68
  • 6.1.2 太阳能风能互补发电并网对配电网的影响68-70
  • 6.1.3 PSASP 仿真软件的介绍和并网分析方法70
  • 6.2 接入风能太阳能互补电站的配电网稳态分析70-74
  • 6.2.1 接入风能太阳能互补发电系统后母线电压分布71-73
  • 6.2.2 接入分布式电源后节点电压在不同方式下变化比较73-74
  • 6.3 接入太阳能风能互补发电的暂态分析74-80
  • 6.3.1 电网故障对太阳能风能互补发电的暂态影响74-75
  • 6.3.2 太阳能风能互补发电系统对配电网的暂态影响75-80
  • 6.4 本章小结80-81
  • 第七章 结束语81-85
  • 7.1 全文总结81-83
  • 7.2 工作展望83-85
  • 参考文献85-88
  • 附录:铅酸蓄电池充放电参数和仿真88-90
  • 致谢90-91
  • 攻读学位期间发表的学术论文91


您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

电网接纳光伏电站并网运行的适应性及对策研究    李乃永

太阳能光伏发电    崔容强;喜文华;魏一康;张兰英;

电力电子与绿色能源    张榴晨;

分布式发电(电源)技术及其并网问题    胡学浩

太阳能光伏技术的研究与发展    薛钰芝,张力,林纪宁

太阳能与风力发电的现状与展望    严陆光,倪受元,李安定

潜艇蓄电池放电过程的仿真研究    许建

风力发电现状、发展前景及市场分析    易跃春

50kW风光互补电站设计    陈慧玲;

轮式机器人用动力型铅酸电池模型的研究    齐国光,钱骏,丁冬花

滞环比较PWM跟踪控制分析    雷元超,陈春根,陈国呈

我国可再生能源发展战略研究    裴郁

三相光伏并网发电系统的建模与仿真    陶晓峰;谢君;

100kW风光互补电站设计    杨帮宇;

地下水流动对埋地换热器影响的模拟研究    魏晋;

光伏并网发电的最大功率点跟踪算法研究    王桂英;史金玲;纪飞;王欢;

太阳能光伏模块电气特性的数学建模与仿真    戴训江;晁勤;

太阳电池的负载匹配理论与负载变换技术    王康模;陈长缨;于志刚;刘兴华;刘小冲;赵俊;

基于PSIM的光伏模块建模与电气特性仿真    刘俊杰;张新燕;

基于MATLAB的光伏模块输出特性及MPPT的建模与仿真    王雨;胡仁杰;

跟踪式光伏发电系统的性能分析    高亮;蔡世俊;高鹏;李果华;施正荣;朱拓;

浅析青岛太阳能光伏发电发展的方向及推广对策    楚宪峰;黄翔;王岩;焦国嵩;王建华;

节流器类型对空气静压导轨静特性的影响分析    龙威;宗洪锋;

一种基于dp/dv=0的最大功率跟踪控制策略    荣延泽;刘士荣;毛军科;李松峰;

开关磁阻电机RBF神经网络滑模控制器的设计与转矩脉动优化的研究    高洁;孙鹤旭;董砚;何林;

钢筋混凝土双向偏心受力截面非线性分析    蔡銮;徐栋;

非均匀辐射条件下光伏阵列建模及运行稳定性分析    张渊明;孙彦广;张云贵;

DVR逆变单元补偿方法分析与研究    徐宏;张瑚;

光伏发电最大功率跟踪控制方法的研究    李星辰;王琳;

基于TDC-GP2的激光测距系统设计    李玉株;肖江;黄丽燕;刘君;

基于PSIM9.0的单相光伏逆变系统的仿真研究    孙冰;白树忠;郑世松;

光伏并网给定电流幅值偏移的孤岛检测方法    郑世松;孙冰;王玉斌;

预应力空间网格结构优化理论及可靠性分析    张春玉

基于形态学多尺度图像分析的海藻细胞图像分割及特征提取    程军娜

分布式电源的概率建模及其对电力系统的影响    王敏

光伏跟踪系统智能控制方法的研究    徐晓冰

长江口水沙运动及三维泥沙模型研究    刘高峰

SOFC固体氧化物燃料电池分布式发电系统仿真及其潮流计算    刘杨华

考虑分布式发电的配电网综合负荷建模方法研究    钱军

我国太阳能光伏产业投资风险及决策研究    朱震宇

基于CAS理论的地震紧急救援系统模型构建与模拟仿真    石云龙

ACA互连的多因素作用分析与性能优化    王正家

农产品冷链物流库存管理应用研究    程祥

基于软开关PWM技术的光伏逆变器的研究与设计    曹建

用于矿灯充电的独立光伏系统研究    毛娟

太阳能光伏发电单相并网逆变器研究    李本元

太阳能LED照明系统控制器的设计    杜守增

植物纤维增强热塑性本薯淀粉复合材料的制备与性能研究    钟宇翔

LOFT建筑中的节能设计    俞亚明

串联动力蓄电池均衡充电技术的研究    林俊

泰安山城结合部公园游人行为研究    王海波

光伏发电系统自适应控制研究    李亭

LCL滤波的PWM整流器新型控制策略    张宪平;林资旭;李亚西;许洪华;

300kW光伏并网系统优化控制与稳定性分析    周德佳;赵争鸣;袁立强;冯博;

分布式发电条件下的多电源故障区域定位新方法    林霞;陆于平;王联合;

太阳能光伏发电技术现状及其发展    赵晶;赵争鸣;周德佳;

几种Boost电路的功率损耗分析与实验研究    贺冬梅;蔡丽娟;陈灵敏;

双级式光伏系统最大功率点跟踪研究    罗明;杨金明;

分布式发电对配电网电压分布的影响    王志群,朱守真,周双喜,黄仁乐,王连贵

分散电源并网对供电可靠性的影响分析    丁磊;潘贞存;王宾;

分布式电源对配电网相间短路保护的影响    黄伟;雷金勇;夏翔;吴汕;熊军;王函韵;甘德强;

基于故障相关区域自适应划分的分布式保护新原理    张青杰;陆于平;

太阳能光伏并网发电系统的研究    赵为

济南地区风力发电和太阳能发电资源潜力分析    舒海静

计及分布式发电的配电系统随机潮流计算    郑海峰

并网运行PWM逆变器的控制方式    陈国呈,孙承波,周勤利

世界风电技术发展趋势和我国未来风电发展探讨    许洪华,郭金东 ,鄂春良

沿海地区能源供需保障与解决途径研究    刘毅

风力发电与电力市场    雷亚洲,Gordon Lightbody

电流滞环跟踪控制分析    马立华;陈伯时;

国家能源结构调整的战略选择——加强可再生能源开发利用    刘全根

我国能源发展战略研究    史斗,郑军卫

风能太阳能综合电源系统设计    张荣甫,高树发,邵振付

风力发电现状、发展前景及市场分析    易跃春

新型太阳能-风能混合发电系统的研制    杨苹 ,杨金明 ,张昊 ,吴捷

风/光互补混合发电系统优化设计    李爽

独立运行风/光互补电站控制监测系统的研究    定世攀

基于MATLAB的电力系统仿真运行    程亚晶;

基于MATLAB的并网风电场动态仿真分析    孙金龙;田海峰;

基于Matlab的双馈风力发电系统动态仿真    刘芳宇;李艳春;

基于MATLAB的并网风电场动态仿真    韩肖清;胡月星;张伟;史燕;

ActiveX:从Visual Basic6.0调用MATLAB的实现方法    王颖,胡宗军,邹介棠,吴铭岚

遗传算法在MATLAB环境中的实现    汪秉文,范衠,康小海

风靡全球的交互式MATLAB语言及其应用    倪远平;邹金慧;陈艾;

基于MATLAB的励磁控制系统性能分析与设计的软件开发    黎平

在自动控制理论课程中增加MATLAB语言内容的探讨    舒欣梅,王军

基于MATLAB的数理方程可视化教学浅探    邵初寅

基于Matlab的发电机并网过程仿真分析    刘平;李辉;刘鹏龙;

基于MATLAB的并网风电场动态仿真    田海峰;余洋;

基于MATLAB神经网络对膨胀土潜势的分类和判别    高志亮;康卫东;陈石;高鹏;

基于Matlab的扁平型直线电机温度场分析    孙建宏;鱼振民;

基于MATLAB的高压变频器的建模与仿真    时文飞;

基于Matlab的煤矿井下运动目标检测的研究    王蓓蓓;李玉良;胡浩;

干扰抑制状态反馈H~∞控制器的MATLAB设计方法    于萍;刘胜;

基于MATLAB的信息隐藏实验设计    刘芳;韩英;冯雁;

串联12脉波整流电路的MATLAB-Simulink仿真    孙毅;吴小兰;

基于FPGA的数字滤波器设计    常彬;高振斌;

发电厂并网运行先讲安全性评价    朱亚军

天津公司开展客户安全性评价    记者 金振文

中船重工签下首个风电整机合同    张志军 程厉行 严丽萍

新疆疆南电网与塔西南基地电网并网运行    李建雄

桑花220千伏输电线路并网运行    特约记者 龙慧勇 通讯员 龙 科

市供热调峰锅炉建设工程并网运行    李仁晖 臧金云

内蒙古风电产业逆市加速奔跑    记者 张玺 通讯员 刘国栋

中科院白银超导变电站即将实现并网运行    记者周龙

为机组运行立规矩    夏华明

十大电网工程进展顺利    本报记者 王拉田

时变动态相量理论在电力系统分析中的应用    黄胜利

变速恒频风电机组并网运行模型研究及其应用    申洪

变速恒频双馈风电机组动态模型及并网控制策略的研究    李晶

网格计算中的虚拟中间件前件研究    Raihan Ur Rasool(瑞寒)

中型喷浆机器人虚拟样机技术    宋志安

光伏阵列故障状态的识别研究    王培珍

变速恒频交流励磁双馈风力发电系统及其控制技术研究    邹旭东

感应电动机交—交变频调速系统内模控制研究    周渊深

ALA转子同步磁阻电机直接转矩控制系统研究    周立求

面向结构图的施工导截流系统仿真理论与应用研究    黄伟

OFDM系统的研究、性能仿真及基于DSP技术的实现    赖文垚

基于MATLAB/Simulink的建筑环境控制系统的计算机辅助设计与仿真分析    王晋

基于小波神经网络的软测量技术的研究    叶臣

两种独立悬架Lagrange型动力学仿真模型    齐磊

模糊控制技术在注射机控制中的应用    王岩山

小型风力机叶片的设计    聂晶

数据挖掘技术在专利信息分析与预测中的应用研究    杨铭

并联型有源电力滤波器研制及其应用仿真研究    李山德

基于神经网络的磁悬浮轴承系统辨识研究    瞿海妮

基于人工神经网络的房地产估价研究    李刚