風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)中最大功率跟蹤控制策略研究.pdf

1、由于風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)會(huì)受到海拔、風(fēng)速、空氣濕度、光照強(qiáng)度等自然條件的制約和影響，所以系統(tǒng)的輸出功率會(huì)不穩(wěn)定。當(dāng)自然條件變化時(shí)，風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率也會(huì)隨之變化。本文根據(jù)風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的輸出特性，研究了基于幾何平均數(shù)的同時(shí)跟蹤控制策略和基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)值的分時(shí)跟蹤控制策略。這兩種控制策略都可以實(shí)現(xiàn)用一個(gè)DC-DC電路跟蹤控制風(fēng)力和光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率，較傳統(tǒng)的獨(dú)立控制策略，可以省去若干變流器。簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，降低成本。
　　

2、首先，介紹了風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、光伏發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)及DC-DC電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和各個(gè)系統(tǒng)的主要組成單元。搭建了上述各系統(tǒng)的仿真模型并分析了各系統(tǒng)的輸出特性。給出了逆變器在風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)中需要達(dá)到的基本要求和主要參數(shù)。
　　然后，采用模糊控制法跟蹤控制風(fēng)力和光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率。通過(guò)采集相鄰時(shí)刻風(fēng)力和光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率及占空比變化，計(jì)算出下一時(shí)刻的電壓占空比。再利用幾何平均數(shù)求出兩個(gè)占空比的平均值，用此平均數(shù)調(diào)整風(fēng)光互補(bǔ)

3、發(fā)電系統(tǒng)的輸出電壓，從而保證風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)工作在最大功率點(diǎn)。該控制策略在單個(gè)發(fā)電系統(tǒng)輸出功率發(fā)生變化時(shí)的控制效果并不理想，功率損失較大；但在風(fēng)力和光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率同時(shí)變化時(shí)，該策略所造成的功率損失較小。
　　接著，通過(guò)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)風(fēng)速和光照強(qiáng)度的變化進(jìn)行預(yù)測(cè)。以預(yù)測(cè)值為依據(jù)，對(duì)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和光伏發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行分時(shí)跟蹤。通過(guò)分析風(fēng)力和光伏發(fā)電系統(tǒng)的仿真結(jié)果，給出了風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)切換跟蹤目標(biāo)的最小判定值。從而降低了系統(tǒng)切換跟

4、蹤目標(biāo)的頻率，減少了功率損失，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定輸出。該控制策略在只有單個(gè)發(fā)電系統(tǒng)輸出功率發(fā)生變化時(shí)的控制效果較好；而在風(fēng)力和光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率同時(shí)變化時(shí)，分時(shí)跟蹤控制策略所造成的功率損失較大。通過(guò)對(duì)比上述兩種方法的優(yōu)缺點(diǎn)，給出了一種將上述兩種策略相結(jié)合的控制方法，該方法可以在不同的天氣條件下改變控制策略或切換跟蹤對(duì)象。有效地提高了發(fā)電效率，降低功率損耗。
　　最后，建立了風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的Matlab/Simulink仿真模型。