風光互補發(fā)電系統(tǒng)中最大功率跟蹤控制策略研究.pdf

1、由于風光互補發(fā)電系統(tǒng)會受到海拔、風速、空氣濕度、光照強度等自然條件的制約和影響，所以系統(tǒng)的輸出功率會不穩(wěn)定。當自然條件變化時，風光互補發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率也會隨之變化。本文根據風光互補發(fā)電系統(tǒng)的輸出特性，研究了基于幾何平均數的同時跟蹤控制策略和基于BP神經網絡預測值的分時跟蹤控制策略。這兩種控制策略都可以實現用一個DC-DC電路跟蹤控制風力和光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率，較傳統(tǒng)的獨立控制策略，可以省去若干變流器。簡化結構，降低成本。
　　

2、首先，介紹了風力發(fā)電系統(tǒng)、光伏發(fā)電系統(tǒng)、風光互補發(fā)電系統(tǒng)及DC-DC電路的拓撲結構和各個系統(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。給出了逆變器在風光互補發(fā)電系統(tǒng)中需要達到的基本要求和主要參數。
　　然后，采用模糊控制法跟蹤控制風力和光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率。通過采集相鄰時刻風力和光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率及占空比變化，計算出下一時刻的電壓占空比。再利用幾何平均數求出兩個占空比的平均值，用此平均數調整風光互補

3、發(fā)電系統(tǒng)的輸出電壓，從而保證風光互補發(fā)電系統(tǒng)工作在最大功率點。該控制策略在單個發(fā)電系統(tǒng)輸出功率發(fā)生變化時的控制效果并不理想，功率損失較大；但在風力和光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率同時變化時，該策略所造成的功率損失較小。
　　接著，通過BP神經網絡對風速和光照強度的變化進行預測。以預測值為依據，對風力發(fā)電系統(tǒng)和光伏發(fā)電系統(tǒng)進行分時跟蹤。通過分析風力和光伏發(fā)電系統(tǒng)的仿真結果，給出了風光互補發(fā)電系統(tǒng)切換跟蹤目標的最小判定值。從而降低了系統(tǒng)切換跟

4、蹤目標的頻率，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發(fā)電系統(tǒng)輸出功率發(fā)生變化時的控制效果較好；而在風力和光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率同時變化時，分時跟蹤控制策略所造成的功率損失較大。通過對比上述兩種方法的優(yōu)缺點，給出了一種將上述兩種策略相結合的控制方法，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象。有效地提高了發(fā)電效率，降低功率損耗。
　　最后，建立了風光互補發(fā)電系統(tǒng)的Matlab/Simulink仿真模型。