基于多輸入直流變換器的光伏與市電聯(lián)合供電系統(tǒng)的研究.pdf

1、為了緩解能源危機(jī)和環(huán)境問(wèn)題,新能源的開(kāi)發(fā)利用越來(lái)越受到人們的重視。但一些新能源受到自身的和環(huán)境的各種因素制約,具有供電不連續(xù)、不穩(wěn)定等缺點(diǎn)?？梢岳眯履茉锤髯跃哂械奶匦院透鞣N新能源之間的聯(lián)系,將多種新能源發(fā)電形式組合起來(lái)構(gòu)成新能源聯(lián)合供電系統(tǒng),并對(duì)這些能源形式進(jìn)行合理的能量分配,便可使系統(tǒng)更加穩(wěn)定和連續(xù),還可實(shí)現(xiàn)能源的優(yōu)化利用。在新能源聯(lián)合供電系統(tǒng)中,使用單個(gè)多輸入直流變換器(Multiple-Input Converter,MIC),

2、而不是以往的多個(gè)單輸入直流變換器,如此可以簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和降低系統(tǒng)成本。
　　太陽(yáng)能作為一種具有無(wú)限免費(fèi)資源的可再生清潔能源,現(xiàn)已受到世界各國(guó)學(xué)者的廣泛研究。在易于獲得的地區(qū),市電作為一種穩(wěn)定的能源,非常適合作為太陽(yáng)能的補(bǔ)充能源來(lái)彌補(bǔ)太陽(yáng)能受外界環(huán)境限制大的缺點(diǎn)。
　　本文由聯(lián)合供電系統(tǒng)的概念引入到多輸入直流變換器,首先介紹了多輸入直流變換器的基本結(jié)構(gòu)和組成單元,然后由這些組成單元按照一些級(jí)聯(lián)規(guī)則得到了各種類型的MIC電路。然

3、后本文以雙輸入Buck變換器作為例子,分析了此類MIC的基本原理和電路特性,并給出了基于光伏與市電聯(lián)合供電系統(tǒng)的能量管理策略。該變換器具有電路簡(jiǎn)單、控制靈活、兩路輸入源可以同時(shí)給負(fù)載供電的優(yōu)點(diǎn)。
　　為了實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能電池和市電之間的能量合理分配,就需要弄清楚二者的工作特性。本文介紹了太陽(yáng)能電池的工作原理和工作特性,對(duì)太陽(yáng)能電池進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模,并在Matlab/Simulink中搭建了仿真模型,并結(jié)合市電搭建了基于雙輸入Buck變換器

4、的光伏與市電聯(lián)合供電系統(tǒng)的仿真模型。
　　為了實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能電池的優(yōu)先利用,能量管理在新能源聯(lián)合供電系統(tǒng)中是必不可少的。能量管理的核心思想為使系統(tǒng)工作在三種工作模式下,使負(fù)載盡可能多地使用太陽(yáng)能電池所提供的能量,剩余能量由市電補(bǔ)充。本文結(jié)合雙輸入Buck變換器,采用兩個(gè)調(diào)節(jié)器,一個(gè)調(diào)節(jié)太陽(yáng)能電池的功率使其以最大功率輸出,另外一個(gè)調(diào)節(jié)輸出電壓使其穩(wěn)定在額定電壓。本文最后搭建了一臺(tái)200W的基于雙輸入Buck變換器的光伏與市電聯(lián)合供電系統(tǒng)