都志杰-可再生能源離網(wǎng)獨(dú)立發(fā)電技術(shù)與應(yīng)用.rar
標(biāo)簽: 可再生能源 發(fā)電技術(shù) 離網(wǎng)
上傳時(shí)間: 2013-06-20
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提出了基于雜交粒子群優(yōu)化算法的分布式可再生能源并網(wǎng)的無功優(yōu)化算法,從網(wǎng)損和靜態(tài)電壓穩(wěn)定裕度兩個(gè)角度出發(fā),構(gòu)建了含分布式發(fā)電系統(tǒng)的配電網(wǎng)無功優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型。在美國(guó)PG&E 69節(jié)點(diǎn)配電系統(tǒng)上進(jìn)行效驗(yàn)。結(jié)果表明,該算法收斂性好、精度高;分布式電源并網(wǎng)后能有效降低系統(tǒng)的有功網(wǎng)損,提高電壓穩(wěn)定性,對(duì)分布式電源并網(wǎng)運(yùn)行具有一定的參考價(jià)值。
標(biāo)簽: 分布式 可再生能源 發(fā)電 并網(wǎng)
上傳時(shí)間: 2014-12-24
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關(guān)于舉辦2008年江西(第二屆) 綠色建筑、節(jié)能與可再生能源暨新技術(shù) 與產(chǎn)品博覽會(huì)的通知
標(biāo)簽: 2008 節(jié)能 可再生能源 博覽會(huì)
上傳時(shí)間: 2014-07-28
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隨著人類生活水平的提高,人們對(duì)能源的需求也日益提高。太陽能作為一種新型的綠色可再生能源,具有儲(chǔ)量大、利用經(jīng)濟(jì)、清潔環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。因此,太陽能的利用越來越受到人們的重視,而太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用更是人們普遍關(guān)注的焦點(diǎn)。在不久的將來,太陽能光伏利用的主要形式將是并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。高性能的數(shù)字信號(hào)處理器芯片(DSP)的出現(xiàn),使得一些先進(jìn)的控制策略應(yīng)用于光伏并網(wǎng)的控制成為可能。 一套基本的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)一般是由太陽能電池板、太陽能控制器和逆變器構(gòu)成。其中,太陽能控制器和逆變器是光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的核心部分,本文針對(duì)如何提高太陽能光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率,從建模仿真方面對(duì)具有最大功率點(diǎn)跟蹤的光伏并網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行了研究。首先,概述了太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成,介紹了目前我國(guó)太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用。其次,使用MATLAB中的POWER SYSTEM BLOCKSETS 工具軟件建立了光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)模型,并進(jìn)行了仿真,給具體的硬件設(shè)計(jì)提供了極為有效的幫助。再次,通過比較幾種常用的DC/DC 變換器的工作原理,提出利用推挽式DC/DC 變換器實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換,對(duì)參數(shù)進(jìn)行分析后建立了推挽式DC/DC 變換器的仿真模型。MPPT(最大功率點(diǎn)跟蹤)是光伏系統(tǒng)中經(jīng)常遇見的問題。本文詳細(xì)地分析了常用的幾種MPPT 方案,并提出了幾種新的MPPT 方案。分析了基于DSP 芯片(TMS320F240)的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的控制設(shè)計(jì)思想。采用電網(wǎng)電壓前饋和電流跟蹤技術(shù),建立了相關(guān)的控制模型,實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)側(cè)電流正弦化和單位功率因數(shù)。最后本文結(jié)合實(shí)際系統(tǒng)給出了SPWM的設(shè)計(jì)方案和軟件流程圖。
標(biāo)簽: DSP 光伏并網(wǎng) 逆變系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-07-22
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風(fēng)能是可再生能源,世界各國(guó)越來越重視風(fēng)能的開發(fā)和利用。國(guó)內(nèi)外學(xué)者也開始研究高效率永磁電機(jī)在風(fēng)力發(fā)電上的應(yīng)用。在山東省科技廳資助下,本文研究了一種新型結(jié)構(gòu)的雙轉(zhuǎn)子永磁發(fā)電機(jī),其高運(yùn)行效率和特殊的電機(jī)結(jié)構(gòu),使其在小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中存在著巨大優(yōu)勢(shì)。本文主要研究的內(nèi)容如下: 第一部分首先給出了雙轉(zhuǎn)子永磁電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、等效磁路、工作原理,然后對(duì)雙轉(zhuǎn)子永磁電機(jī)電樞反應(yīng)電感參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。 第二部分對(duì)雙轉(zhuǎn)子永磁電機(jī)的空載感應(yīng)電勢(shì)進(jìn)行解析計(jì)算和有限元分析驗(yàn)證。首先通過引入相對(duì)比磁導(dǎo)函數(shù),給出了雙轉(zhuǎn)子永磁電機(jī)考慮齒槽效應(yīng)時(shí)定子表面的磁場(chǎng)分布,并給出了相應(yīng)的波形。然后采用矢量合成法推導(dǎo)了空載感應(yīng)電勢(shì)的表達(dá)式,為了驗(yàn)證空載電勢(shì)解析法的正確性,本文采用有限元法對(duì)其分析計(jì)算。通過比較得出:解析法和有限元法吻合很好。最后,針對(duì)雙轉(zhuǎn)子電機(jī)的特殊結(jié)構(gòu),提出了三種改善電勢(shì)波形的方法,并利用解析法對(duì)其進(jìn)行分析,證明了這幾種措施的可行性。 第三部分針對(duì)halbach磁體電機(jī)在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的潛在優(yōu)勢(shì),主要研究了halbach磁體結(jié)構(gòu)雙轉(zhuǎn)子電機(jī)的電勢(shì)和齒槽轉(zhuǎn)矩。首先給出了halbach陣列的基本原理,采用有限元法分析了halbach磁體結(jié)構(gòu)雙轉(zhuǎn)子電機(jī)的磁場(chǎng)分布及空載電勢(shì)波形,并對(duì)其進(jìn)行了諧波分析。最后利用能量的虛位移法推導(dǎo)了雙轉(zhuǎn)子電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩,對(duì)于halbach磁體雙轉(zhuǎn)子電機(jī),提出了三種減小轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的方法,并通過有限元分析進(jìn)行了比較,證明了這幾種措施的可行性。 第四部分對(duì)雙轉(zhuǎn)子電機(jī)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析,提出了先分別設(shè)計(jì)內(nèi)外電機(jī)再統(tǒng)一調(diào)整的設(shè)計(jì)方法,最后設(shè)計(jì)制作了樣機(jī),給出了樣機(jī)圖片。并對(duì)樣機(jī)進(jìn)行試驗(yàn),測(cè)量不同轉(zhuǎn)速下電機(jī)的空載電勢(shì)波形,電機(jī)的電勢(shì)-轉(zhuǎn)速曲線,電機(jī)的負(fù)載電壓-電流特性曲線,并測(cè)量了電樞反應(yīng)電感數(shù)值,通過對(duì)比可以得出:試驗(yàn)值、解析值和有限元值吻合很好。
標(biāo)簽: 轉(zhuǎn)子 風(fēng)力發(fā)電機(jī)
上傳時(shí)間: 2013-08-04
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隔離升壓DC-DC變換器在電動(dòng)汽車、儲(chǔ)能系統(tǒng)、可再生能源發(fā)電以及超導(dǎo)儲(chǔ)能系統(tǒng)等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。本文以隔離升壓全橋變換器(Isolated Boost Full Bridge Converter,簡(jiǎn)稱IBFBC)為研究對(duì)象,針對(duì)隔離升壓型變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、起動(dòng)問題、隔離變壓器漏感問題、軟開關(guān)問題和輸入電感磁復(fù)位問題等進(jìn)行了系統(tǒng)深入的研究,解決了這一類拓?fù)渌灿屑夹g(shù)問題。 提出了隔離升壓DC-DC變換器拓?fù)渥澹治霰容^了各種拓?fù)涞奶攸c(diǎn),確定了以IBFBC為研究對(duì)象。對(duì)IBFBC進(jìn)行了詳細(xì)的穩(wěn)態(tài)分析和小信號(hào)建模分析,為其分析、設(shè)計(jì)和搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)提供了電路理論基礎(chǔ)。 理論上分析了IBFBC起動(dòng)時(shí)存在電流沖擊的原因。提出了二種數(shù)字化軟起動(dòng)方案,該方案對(duì)主電路進(jìn)行了改造,利用DSP能靈活產(chǎn)生PWM波的特點(diǎn)采用了新的控制策略,成功實(shí)現(xiàn)了該系統(tǒng)的軟起動(dòng)。 理論上分析了IBFBC隔離變壓器漏感引起功率開關(guān)管關(guān)斷電壓尖峰的原因,采用了有源箝位的方法,有效的解決電壓尖峰問題。提出了帶有源箝位IBFBC的九種PWM控制策略,提出了一種控制型軟PWM方法,在不增加主電路元器件的基礎(chǔ)上,通過控制PWM的發(fā)生方法,實(shí)現(xiàn)了有源箝位功率開關(guān)管和橋臂功率開關(guān)管的零電壓開通。 從理論上分析了IBFBC輸入電感磁復(fù)位問題。在正常停機(jī)時(shí)提出了一種數(shù)字化軟停止的方法,控制變換器由Boost工作狀態(tài)逐漸過渡到Buck工作狀態(tài),讓輸入電感存儲(chǔ)的能量逐漸釋放掉,最后停止工作。對(duì)于故障保護(hù)停機(jī),采用了繞組磁復(fù)位的方法,把輸入電感設(shè)計(jì)成反激式變換器形式,突然停機(jī)時(shí),電感中存儲(chǔ)的能量通過反激式繞組釋放到輸出端,這樣保護(hù)了變換器不會(huì)損壞。 給出了主電路關(guān)鍵器件參數(shù)的設(shè)計(jì)方法,設(shè)計(jì)了以DSP-TMS320F2407為核心的數(shù)字控制單元,編寫了DSP控制程序和CPLD邏輯處理程序。研制了一臺(tái)輸出功率5KW,輸入電壓直流24V,輸出電壓直流300V的IBFBC,通過全面的性能實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了理論分析和仿真結(jié)果。 本文立足于IBFBC的關(guān)鍵技術(shù)要求,并充分考慮工程應(yīng)用中的實(shí)際因素,進(jìn)行了理論分析和實(shí)驗(yàn)研究,為實(shí)際系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)提供理論依據(jù),并已經(jīng)在實(shí)際應(yīng)用中得到驗(yàn)證。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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如何解決能源危機(jī)問題,已經(jīng)成為全球關(guān)注的熱點(diǎn)。在當(dāng)前可利用的幾種可再生能源中,太陽能和風(fēng)能是應(yīng)用比較廣泛的兩種。太陽能、風(fēng)能在資源條件和技術(shù)應(yīng)用上都有很好的互補(bǔ)特性,綜合考慮太陽能和風(fēng)能在多方面的互補(bǔ)特性而建立起來的風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)是一種經(jīng)濟(jì)合理的供電方式。小型風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)可以滿足遠(yuǎn)離電網(wǎng)地區(qū)的獨(dú)立供電的需求。 本論文的主要工作如下: 1、分析了小型風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),研究了小型風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)各個(gè)組成部分的工作原理及其運(yùn)行特性。 2、分析了風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電以及蓄電池充電的控制策略,重點(diǎn)研究了最大功率點(diǎn)跟蹤控制,并在此基礎(chǔ)上,歸納總結(jié)出一套可行的總體控制方案。 3、設(shè)計(jì)了一個(gè)以dsPIC30F2010單片機(jī)為核心的小型風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)控制器,對(duì)開關(guān)電源電路、電流檢測(cè)電路、電壓檢測(cè)電路、DC/DC變換電路、卸載電路等模塊電路進(jìn)行了硬件設(shè)計(jì),在軟件方面,采用功能塊設(shè)計(jì)的方法,對(duì)AD采樣、PWM控制、光伏充電、風(fēng)機(jī)充電、卸載保護(hù)、PI控制、狀態(tài)顯示和過放保護(hù)等進(jìn)行了軟件編程。 4、對(duì)控制器進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)調(diào)試,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本文研究開發(fā)的小型風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電控制器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,能夠?qū)崿F(xiàn)光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電的最大功率點(diǎn)跟蹤控制,滿足蓄電池分段式充電以及過充、過放保護(hù)的要求。
標(biāo)簽: 風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電 系統(tǒng)控制器
上傳時(shí)間: 2013-08-01
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隨著世界經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展、人口的增長(zhǎng)和科技的進(jìn)步,傳統(tǒng)能源的消耗量越來越大,這就帶來了一系列能源的耗盡和環(huán)境污染問題。太陽能作為一種優(yōu)越的可再生能源而受到世界各國(guó)的重視并具有較大發(fā)展?jié)摿Α榱诉M(jìn)一步提高系統(tǒng)的性能,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)化及可靠運(yùn)行,本文研究獨(dú)立運(yùn)行光伏發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、工作原理和控制策略。相對(duì)并網(wǎng)系統(tǒng),這對(duì)于國(guó)家正大力發(fā)展的西部太陽能資源開發(fā)來說是具有現(xiàn)實(shí)意義的。 首先,本文詳細(xì)介紹了光伏發(fā)電的國(guó)內(nèi)外研究背景,光伏電池的種類、發(fā)電原理及輸出特性,并介紹了獨(dú)立運(yùn)行光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成、運(yùn)行原理和應(yīng)用,在此基礎(chǔ)上論述了光伏系統(tǒng)常用的DC/DC變換電路,負(fù)載最大功率跟蹤(MPPT)的方法等人們普遍關(guān)注的問題。融合了上述原理技術(shù),設(shè)計(jì)一個(gè)功率為25W的獨(dú)立運(yùn)行光伏發(fā)電系統(tǒng)。 其次,為減小傳統(tǒng)的固定步長(zhǎng)的擾動(dòng)法進(jìn)行最大功率跟蹤的步長(zhǎng)大振蕩大,步長(zhǎng)小跟蹤速度慢的缺陷,本文提出了電壓自適應(yīng)最大功率跟蹤算法,其原理是引入了不同的步長(zhǎng)系數(shù),根據(jù)功率變量值的大小,確定合適的控制步長(zhǎng)進(jìn)行電壓參考值的給定,并在MATLAB環(huán)境下利用Simulink工具搭建模型進(jìn)行仿真,仿真結(jié)果驗(yàn)證了此種跟蹤方法具有快速性、穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性等優(yōu)點(diǎn)。 最后,搭建硬件電路,通過對(duì)電池板的不同安裝角度測(cè)量得到的數(shù)據(jù),得出不同季節(jié)在大連地區(qū)安裝的不同最佳角度值。設(shè)計(jì)了25W的獨(dú)立運(yùn)行光伏發(fā)電系統(tǒng)的主電路及其控制電路,包括光伏電池的選擇,Boost主電路參數(shù)、控制電路部分、驅(qū)動(dòng)電路及其檢測(cè)電路各模塊分別進(jìn)行了詳細(xì)的探討;對(duì)獨(dú)立系統(tǒng)的儲(chǔ)能裝置蓄電池的充放電電路進(jìn)行了設(shè)計(jì),利用單片機(jī)dsPIC30F3011控制電路同時(shí)實(shí)現(xiàn)了最大功率跟蹤和蓄電池的充電電壓、放電極限電壓及充電電流的控制,可防止過充過放現(xiàn)象的發(fā)生,從而實(shí)現(xiàn)獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。
標(biāo)簽: 獨(dú)立 光伏發(fā)電系統(tǒng) 運(yùn)行
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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作為世界上發(fā)展最快的可再生能源,風(fēng)能受到了世界各國(guó)的關(guān)注。隨著風(fēng)機(jī)數(shù)量的增加,研究電網(wǎng)故障時(shí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性越來越重要。 本文以“3.2MW永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)分析”為工程背景,旨在研究3.2MW永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)及其系統(tǒng)在各種正常和非正常工況下的動(dòng)態(tài)性能,分析變流系統(tǒng)和控制方法對(duì)電機(jī)性能的影響,為電機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供參考。 首先,在對(duì)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)的基本理論進(jìn)行論述的基礎(chǔ)上,分析了變轉(zhuǎn)速變槳距控制策略,并基于Matlab/Simulink建立了風(fēng)力發(fā)電機(jī)模型,通過仿真分析了最大功率跟蹤和變槳距控制下發(fā)電機(jī)的性能。 其次,研究了雙PWM變流系統(tǒng)電機(jī)側(cè)變流器和網(wǎng)側(cè)變流器的控制方法,并基于Matlab/Simulink搭建了基于轉(zhuǎn)速外環(huán)、電流內(nèi)環(huán)雙PI調(diào)節(jié)器的電機(jī)側(cè)控制器模型及基于電網(wǎng)電壓定向的電壓外環(huán)、電流內(nèi)環(huán)控制的網(wǎng)側(cè)控制器模型。 最后,基于Matlab/Simulink對(duì)電網(wǎng)短路及電網(wǎng)電壓跌落下不同控制方法下的永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能進(jìn)行仿真;并對(duì)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)機(jī)端短路下的運(yùn)行性能進(jìn)行仿真,結(jié)果表明:網(wǎng)側(cè)變流器的電流變化以及直流母線的電壓波動(dòng)對(duì)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能影響較大,通過控制網(wǎng)側(cè)變流器電流、直流母線電壓的穩(wěn)定,可以有效提高永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能;給定的電機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)符合短路電流倍數(shù)要求;永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)通過變流裝置并網(wǎng)可大大減小故障對(duì)發(fā)電機(jī)的沖擊。
標(biāo)簽: MATLAB 風(fēng)力發(fā)電機(jī) 動(dòng)態(tài)仿真
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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世界能源危機(jī)和環(huán)境惡化促使開發(fā)利用可再生能源和各種綠色能源以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展成為人類當(dāng)前的首要任務(wù)。而隨著太陽能電池和電力電子技術(shù)的不斷進(jìn)步,光伏發(fā)電技術(shù)和產(chǎn)業(yè)不僅是當(dāng)今能源的一個(gè)重要補(bǔ)充,更具備成為未來主要能源的潛力。當(dāng)前,光伏發(fā)電不斷向低成本、高效率和高功率密度方向發(fā)展,太陽能光伏利用的主要形式將是并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。 @@ 本文主要工作是研究一種光伏發(fā)電并網(wǎng)/獨(dú)立雙模式逆變器的控制策略,這種逆變器不僅可靠性好,而且能提高可再生能源利用率。文章對(duì)光伏發(fā)電應(yīng)用形式和并網(wǎng)逆變器的分類進(jìn)行了闡述,綜合考慮可靠性、工作效率和成本,選擇兩級(jí)全橋結(jié)構(gòu)逆變器作為研究對(duì)象,該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)多應(yīng)用于小型并網(wǎng)逆變器。 @@ 通過分析比較各種電流控制方式,選擇單極性SPWM控制方式來產(chǎn)生本文逆變器控制信號(hào)。根據(jù)系統(tǒng)具體情況,在不同的運(yùn)行模式下應(yīng)用不同的控制策略。并網(wǎng)運(yùn)行時(shí),電網(wǎng)決定逆變器的輸出電壓,逆變器看作電流源,采用電流雙閉環(huán)控制輸出電流;獨(dú)立運(yùn)行時(shí),逆變器采用電流電壓閉環(huán)控制輸出電壓。并利用MATLAB Simulink對(duì)兩種模式下工作的單相和三相逆變器進(jìn)行仿真。依據(jù)瞬時(shí)無功理論,提出一種應(yīng)用在三相電路的軟件鎖相環(huán),仿真結(jié)果顯示該鎖相環(huán)鎖相效果良好。 @@ 雙模式逆變器在兩種模式間切換的時(shí)候,容易對(duì)負(fù)載、電網(wǎng)和電源本身造成沖擊和干擾,需要采取有效的切換控制方法來減少這種影響。本文詳細(xì)分析了獨(dú)立模式和并網(wǎng)模式之間切換過程,并對(duì)不同的切換順序進(jìn)行比較,并給出一種兩種模式間無縫切換的控制方法。利用MATLAB Simulink對(duì)單相和三相逆變器兩種模式間切換過程進(jìn)行建模仿真,結(jié)果證明了這種模式切換方法的可行性。 @@ 介紹了以DSP(TMS320F2812)為核心的控制電路,并對(duì)部分硬件設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析,給出了部分軟件流程圖。 @@關(guān)鍵字:光伏發(fā)電系統(tǒng);逆變器;并網(wǎng)運(yùn)行;獨(dú)立運(yùn)行;無縫切換
標(biāo)簽: 太陽能光伏發(fā)電 雙模式 逆變器
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