基于超级电容器储能的独立光伏发电系统关键技术研究

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1、分类号：单位代码：安反这工犬學论文题目：基于超级电容器储能的独立光伏发电系统关键技术研究作者姓名：李倩倩专业名称：电气工程导师姓名：郑晓亮副教授完成时间：二—五年六月中图分类号：论文编号：学科分类号：密级：公开安徽理工大学硕士学位论文基于超级电容器储能的独立光伏发电系统关键技术研究作者姓名：李倩倩专业名称：电气工程研宄方向：电力传动控制技术导师姓名：郑晓亮副教授导师单位：电气与信息工稃学院答辩委员会主席：论文答辩日期：年月日安徽理工大学研宄生处年月日ADissertationinElectricalEngineeringResearchontheKeyTe

2、chnologyofIndependentPhotovoltaicPowerGenerationSystembasedonSuperCapacitorEnergyStorageCandidate：：，，独创性声明本人声呀所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行时研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方以外，论文中不包含其他人巳经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得安徽理工大学或其他教育机构的学位或证书而佶用讨的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均巳在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名倩日期：从年月丄日学

3、位论文版权使用授杈书水学位论文作者完全了解安徽理工大学有保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于安徽理工大学。学校有权倮留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授杈安徽理工大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授杈书）学位论文作者签名：本倩倩签字曰期年彡月曰导师签名签字日期：年月日摘要摘要随着全球能源危机、温室效应、环境污染的加剧，发展新能源成为一种解决此类问题的方法。太阳能作为一种

4、新能源，具有对环境没有污染以及可以无限使用的特点，所以其发展前景比较好。太阳能使用的主要形式是光伏发电。本文的研究对象是以超级电容器作为储能元件的独立光伏发电系统，对系统的各个组成部分进行了整体的理论分析。对系统关键技术和超级电容储能部分进行详细研究。本文首先介绍几种常见的光伏发电系统类型及组成，提出本文研究对象—独立光伏发电系统组成及其关键技术。其次，分析光伏电池的工作原理，并用软件建模对其仿真分析，为研究光伏电池控制方法提供基础。接着对最大功率跟踪原理进行分析，并对几种常见的控制方法进行分析比较提出了一种变步长扰动观测法。构建了以电路作为主电路的控制系

5、统，仿真结果表明变步长扰动算法在跟踪速度和精度上有较好的效果；在环境条件变化情况下，系统呈现较好的稳定性。最后，对超级电容器储能原理和优势作了详细介绍，建立了超级电容器的等效电路模型。对双向变换器作了重点研究，对其小信号数学模型进行推导，提出了电压外环电流内环双环的控制方法。用对超级电容器储能系统的充放电进行仿真，仿真结果验证了对超级电容器充放电采用双环控制是有效、可靠的。图表参关键词：光伏发电系统、超级电容器、最大功率点跟踪、双向变换器分类号：AbstractAbstractAstheglobalenergycrisis,thegreenhouseeff

6、ect,environmentalpollution,thedevelopmentofrenewableenergybecomesarequirementasawaytosolvesuchproblems.Asatypicalrenewableenergy,solarenergyhasgreatdevelopmentpotentialsduetoitsabundant,inexhaustibleandnopollutiontotheenvironment.Solarphotovoltaicpowergenerationisthemainuseform.In

7、thispaper,theresearchfocusesonindependentphotovoltaicpowergenerationsystembasedonsupercapacitorenergystorage,andthecomprehensiveanalysisonthesystemofvariouscomponentsiscompleted.Themaximumpowerpointtrackingandsupercapacitorenergystoragearestudied.Firstofall,thispaperintroducesthec

8、ompositionandclassificationofphot