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风光互补发电系统优化设计研究

刘宝林  
【摘要】:电力已经越来越成为人们生活中必不可少的动力来源。同时资源紧缺、环境污染的压力也在不断增大。目前可再生能源已成为实现能源多样化、应付气候变化和社会实现可持续发展的重要替代能源。风光互补发电系统就是这样一种能够实现上述发展愿望的能源,近年来其技术有了很大的提高,随之而来的必然是其产品质量的提升和效率的进一步优化。正是有了上述种种发展,它在市场竞争中的实力越来越强,由原来面向偏远地区的发展模式,不断的朝着城市进军,实现从补充到替代能源的进化。本文在现有的研究结果与文献资料的基础上,分析了太阳电池和风力发电机工作原理,并从系统的可靠性和经济性出发,对风光互补发电系统进行了优化设计。本文主要内容如下:首先阐述了太阳能发电技术以及风力发电技术的工作原理,总结了风光互补发电系统的特点。其次研究了风光互补发电系统,包括风光互补发电系统的构成及工作原理,风光互补独立供电系统运行方式,风光互补发电系统架构,风光互补发电系统优化设计的要求。研究了风力互补发电系统发电量的计算以及风光互补发电系统优化设计算法。最后利用MATLAB/Simulink仿真工具,对风力发电机组建模,包括风速仿真模拟,风力机特性的系统建模,永磁同步发电机模型,光伏阵列动态仿真建模,变换器及PWM模块,蓄电池模型进行了仿真模拟,并得出了风光互补发电系统仿真结果。


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