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《华北电力大学(北京)》 2011年
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独立运行风光储互补发电系统优化设计研究

李品  
【摘要】:风电和太阳能光伏发电设备已进入规模化商业应用阶段。两种可再生能源都具有随机性和波动性的特点,导致单一风力发电系统或太阳能发电系统供电可靠性低和经济性差。而采用风光储(风力发电、光伏发电、储能系统)互补发电系统则可以改善和弥补此缺点。本文依托国家重大科技专项:水专项南四湖退化湿地生态修复及水质改善技术与示范课题(2009ZX07210-009)子任务“风力提水曝气技术研究”,研究了风光储发电系统的优化设计方法,论文的主要工作是: 1)在分析风力发电和太阳能光伏发电系统输出功率特性的基础上,研究了风力发电与太阳能发电最大跟踪原理以及实现方法;基于蓄电池充放电工作原理,研究了影响蓄电池使用寿命的主要因素。 2)基于风力发电机组和太阳能电池板的输出特性,研究了风力发电机组的MPPT (Maximum Power Point Tracking)控制策略和光伏发电的MPPT控制策略,优化研究了适用于风光储互补发电系统MPPT跟踪策略;针对影响蓄电池使用寿命的主要因素,研究了蓄电池能量管理策略;基于负载可调,研究了负载适应发电量的控制策略。 3)基于最小二乘法原理,研究提出了一种用于适用于风光储互补发电系统太阳能电池板安装倾角的优化计算方法。 4)进行了风光储互补发电系统的容量配比技术的研究,提出了一种以全年负载缺电率LPSP (the Loss of Power Supply Probability)和全寿命周期成本LCC (the Life Cycle Cost)为优化目标的容量配比的优化计算方法。
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