基于風(fēng)光儲混合供電系統(tǒng)的輸出功率控制研究.pdf

1、目前傳統(tǒng)化石能源缺乏問題凸顯，人們對使用清潔能源的呼聲越來越大，各國已開始研究和使用清潔能源，用以緩解化石能源緊缺的壓力。風(fēng)能和太陽能是可再生能源，清潔無污染，近年來風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電技術(shù)得到了大力發(fā)展，但利用風(fēng)能和太陽能發(fā)電極易受到環(huán)境因素影響，風(fēng)、光發(fā)電輸出功率具有波動性和隨機性，導(dǎo)致發(fā)出的電能質(zhì)量不高，而以超級電容為基礎(chǔ)的儲能裝置具備短時間儲存或釋放大功率的能力，可以用于平抑風(fēng)光發(fā)電的功率波動，提高風(fēng)光發(fā)電質(zhì)量。因此，本文以高效利

2、用自然資源，減小新能源發(fā)電并網(wǎng)波動為目的展開研究。
　　首先，分別分析了風(fēng)力發(fā)電機、光伏電池的組成結(jié)構(gòu)、運行原理以及工作特性，通過數(shù)據(jù)分析指明風(fēng)能和太陽能在時間和空間上存在能量互補特性，可以進(jìn)行混合互補發(fā)電。分析了超級電容器的組成結(jié)構(gòu)、運行原理以及工作特性，指出超級電容器具有平抑風(fēng)光混合發(fā)電輸出功率，提高風(fēng)光混合發(fā)電質(zhì)量的作用，可以與風(fēng)光混合發(fā)電結(jié)合形成風(fēng)光儲混合發(fā)電系統(tǒng)。進(jìn)而使用Matlab/Simulink平臺分別對風(fēng)、光、儲

3、三個子系統(tǒng)建模并通過仿真驗證了模型正確性，利用子系統(tǒng)模型組合搭建了風(fēng)光儲混合發(fā)電系統(tǒng)的整體模型架構(gòu)。
　　其次，以“風(fēng)力發(fā)電，光伏互補，儲能平抑”的控制思想設(shè)計風(fēng)、光、儲系統(tǒng)的控制模塊。其中，風(fēng)力發(fā)電的功率控制過程中，使用基于受限李雅普諾夫方法的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)方法設(shè)計控制器，控制風(fēng)力發(fā)電機輸出功率跟蹤給定功率曲線發(fā)電，通過對比實驗驗證了控制器的先進(jìn)性與適用性;光伏發(fā)電過程中，使用支持向量機(SVM)回歸方法，在不需要得知光伏

4、陣列內(nèi)部構(gòu)造的情況下訓(xùn)練得出光伏陣列輸入輸出對應(yīng)關(guān)系，用來對光伏陣列最大輸出功率進(jìn)行預(yù)測;儲能平抑過程中，對于風(fēng)光混合發(fā)電輸出功率數(shù)據(jù)，使用滑窗平均算法進(jìn)行計算，得出風(fēng)光混合發(fā)電輸出理想功率曲線，使用雙環(huán)PI控制的方法快速控制儲能功率雙向流動，平抑風(fēng)光混合發(fā)電功率至理想曲線。
　　最后，搭建風(fēng)光儲混合發(fā)電整體模型，將模擬真實自然環(huán)境得到的風(fēng)速、太陽照度、環(huán)境溫度數(shù)據(jù)，輸入風(fēng)光儲模型，經(jīng)過仿真計算，得到風(fēng)光儲混合出力后的輸出功率曲線