基于光伏发电微源的微网动态特性的研究

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1、’j·^’．．盍华北f乜力人学硕I‘学化论丈摘要随着目前经济的高速发展和能源需求利用的增加，人f门已将更多目光投向了分布式发电供能技术，微网已逐渐成为分布式能源应用的趋势。太阳能在各种可再生能源中是最丰富最重要的基本能源。本文针对微网中光伏发电系统输出不可控的特点，结合燃料电池和超级电容器对光伏阵列输出的能量进行管理。燃料电池动态响应速度慢，启动时间长：超级电容功率密度高、反应迅速，通过对超级电容能量的管理，实现在负载功率突变时，由超级电容提供功率，稳定燃料电池的输出。基于PSCAD／EMTDC平台搭建了光伏阵列，超级电容器和燃料电

2、池的仿真模型，并设计、验证了相应的控制策略。结果表明，系统能够实现良好的负荷变化预测跟踪，以及实时的功率平衡调节，减弱光伏阵列输出波动和负荷变化对微网的不利影响，验证了混合控制策略设计的有效性。关键词：微网；光伏发电；燃料电池：超级电容华北电力大学硕十学位论文AbstractAstherapiddevelopmentofeconomyandincreasesofenergydemand，peoplehavemoresightsonadistributedgenerationenergytechnology；micro鲥dhasgra

3、duallybecomethetrend．Solaristhemostimportantbasicenergyinavarietyofrenewableenergy．Inthispaper,theoutputofphotovoltaicpowergenerationsystemisnotcontrollablefeaturesinthemicro—net，SOweusethefuelcellsandsupercapacitorstomanagetheoutputenergyofPVarray．Thefuelceilshaveslow

4、dynamicresponseanditneedsalongtimetostart；supercapacitorhashighpowerdensityandrapidresponse．Throughenergymanagement，thesupercapacitorprovidespowerwhenthereisamutationintheloadpower,thenstablefuelcelloutput．SimulationmodelsaredesignedbasedonPSCAD／EMTDCplatform，correspon

5、dingcontrolstrategies．Resultsshowthatthehybridenergystoragesystemcallachievegoodtrackingofdailyloadforecast，andreal—timepoweradjustmentontheDCbus，reducingtheadverseeffectscausedbyoutputfluctuationsofPVarraysonthemicrogrid．SotheeffectivenessofcontrolstrategiesdesignsiSv

6、erified．Keywords：microgrid，PVgeneration，fuelcells，super-capacitorsU华北f乜力人学硕十学化论文目录摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯IABSTRACT⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯II第l章绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11．1微网的发展⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．11．1．1分布式发电系统⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

7、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯l1．1．2微网的提出⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．21．1．3微网的研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．31．2光伏发电系统⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯51．2．1光伏发电的发展⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯61．2．2基于微网的光伏发电系统分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．61．3本文主要的研究内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．7第2章燃料电池的特性分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

8、⋯⋯⋯⋯⋯⋯92．1概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．92．1．1燃料电池的发展⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．92．1．2燃料电池的分类⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯