家庭并离网一体光储系统的能量管理系统研究

《家庭并离网一体光储系统的能量管理系统研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、东华大学硕士学位论文家庭并离网一体光储系统的能量管理系统研究专业名称：电气工程作者姓名：杨雪蛟指导老师：李征学校代码：10255学号：2121124家庭并离网一体光储系统的能量管理系统研究EnergyManagementSystemResearchforDomesticGrid-connected/Stand-aloneIntegratedPhotovoltaicPowerSystem学院：信息科学与技术学院专业：电气工程姓名：杨雪蛟导师：李征教授2015年4月东华大学学位论文原创性声明本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学

2、风。所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其它个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日摘要家庭并离网一体光储系统的能量管理系统研究摘要随着全球能源和环境问题的日益严峻，基于可再生能源的分布式发电已成为各国实现可持续发展规划的重要议题。光伏发电作为解决传统能源枯竭和环境污染的重要途径，正成为世界新能源发展的焦点。本文以家庭并离网一体光储系统为研究基

3、础，针对系统实际应用时的工作模式提出一种针对性的能量管理策略，旨在实现系统的稳定运行和能量最优化利用。家庭光储系统的基本电路拓扑结构主要包括：光伏组件发电单元，锂电池储能单元，单相公共电网，功率变换器及本地负载等。其中功率变换器包括光伏侧Boost变换器，电池侧Buck-Boost变换器和负载侧公共全桥变换器。三组变换器共同跨接在公共直流母线上，各变换器在能量管理策略的协调下独立工作，共同控制直流母线电压稳定。系统可以运行在四种工作模式：1、独立运行，光伏发电；2、并网逆变；3、独立运行，电池供电；4、并网整流。简要介绍了各变换器的工作原

4、理，在此基础上分析了各变换器在不同工作模式下的控制方法。在明确系统供电电源选择优先级后，提出针对系统的能量管理策略。该能量管理策略的核心原则是：光伏组件输出功率优先满足用户自身电力需求；在光伏发电量盈余或者不足的情况下，由锂电池来实现功率平衡；当光伏组件和锂电池都达到限制条件时，再由公共电网保证供电。对光伏组件输出功率阈值、锂电池荷电状态、锂电池充放电功率阈值及直流母线变化阈值做了详细分析，研究了该策略下系统的工作模式转换条件和并离网状态切换控制等。系统可根据光伏组件输出功率、锂电池荷电状态、直流母线电压变化情况和负荷情况合理转变系统工作

5、模式，确保系统稳定运行。使用MATLAB/Simulink平台进行了仿真，仿真结果表明了能量管理算法的可行性。在理论分析和仿真的基础上，对系统能量管理模块的硬件电路及软件流程进行了设计，并在家庭并离网一体光储系统实验样机上进行了相I摘要关实验。实验结果验证了本文所提能量管理系统的正确性和有效性，为家庭并离网一体光储系统的产品实际应用提供依据。关键词：能量管理，变流器，光伏发电，电池储能，家用IIENERGYMANAGEMENTSYSTEMRESEARCHFORDOMESTICGRID-CONNECTED/STAND-ALONEINTEGR

6、ATEDPHOTOVOLTAICPOWERSYSTEMABSTRACTRenewableenergydistributedgenerationplaysakeyroletomaintaindynamicandsustainabledevelopmentforeverygovernment.Solarphotovoltaicpowerhasbecomeanattractiveenergysupplyoptionasaresultoffossilfueldepletionandenvironmentpollution.Thispaperput

7、sforwardanefficientenergymanagementstrategyfordomesticgrid-connected/stand-aloneintegratedphotovoltaicpowersystemtoensurethestabilityofthesystemoperation.Thedomesticgrid-connected/stand-aloneintegratedphotovoltaicpowersystemiscomposedbysolarcells、lithiumbattery、publicgrid

8、、localloadsandpowerconverters.ThepowerconvertersconsistofboostconverterinPVside，buck-boostconver