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1、中北大学学位论文小型风光互补发电控制系统的研究与设计摘要随着社会经济的快速发展和世界人口的持续增长，能源供求失衡日趋凸显，太阳能和风能作为最理想的发电能源，具有广泛的应用领域。该文中提出的风光互补发电系统，较好的利用太阳能和风能互补性，弥补了独立发电系统在能源利用问题上的缺陷，对未来新型能源的使用具有重要意义。本文对以PIC16F877A单片机作为控制核心的风光互补发电系统的控制器部分进行了研究和设计，主要内容包含有DC/DC转换器、信号采样电路、时钟电路等。设计了以BUCK和BOOST转换电路为主充电路的充电部分；在蓄电池的充电过
2、程中，经研究分析，采用了三阶段充电法对蓄电池进行充电，在三阶段充电法的第一阶段（全充充电阶段）结合了MPPT算法进行充电控制，并对充电过程进行了仿真验证；在蓄电池的放电过程中，选用了DS1302时钟芯片来判断开关灯时间，以实现蓄电池的智能控制放电功能。文中还对风光互补发电系统中的最大功率点跟踪控制算法（MPPT）进行了相应的研究，通过对现有的几种MPPT算法的对比，结合风光发电特性，最终选用了改进的扰动观察法，实现对最大功率点的追踪控制。结合系统的软硬件设计对改进的MPPT算法进行了建模与仿真，从仿真结果可以看出，该算法的改进与设计
3、可以有效应用于风光互补发电系统中，实现对系统的智能控制。关键词：风光互补，转换电路，最大功率点跟踪，算法仿真中北大学学位论文Theresearchanddesignofsmallphotovoltaic/windpowerhybridcontrolsystemAbstractWiththecontinuedgrowthoftherapiddevelopmentofsocialeconomyandtheworld'spopulation,energyissuesbecomeincreasinglyprominent,solarandw
4、indenergyforpowergenerationasthebest,withawiderangeofapplications.Thepaperpresentswindandsolarpowergenerationsystems,betteruseofsolarandwindcomplementaryindependentpowersystemsmakeupthedefectsinenergyissuesisofgreatsignificanceforthefutureuseofnewenergy.Thisarticlefirs
5、twithPIC16F877Amicro-controllerasthecontrolsectionofthecontrollerwindandsolarpowergenerationsystemhasbeenstudiedanddesign,themaincontentincludesDC/DCconverters,signalsamplingcircuit,arealtimeclock,LEDlampswitchcircuit.WhereinthephotovoltaicchargingpartBUCKconvertercirc
6、uit,thechargingpartofthewindturbineBOOSTconversioncircuit;secondly,chargingthebatterywereanalyzed,chosethethree-stagechargingmethod,infullchargestage,withmaximumpowerpointtrackingmethodforitscontrol;useDS1302clockchipsmartbatterydischargecontrolinthebatterydischarge.Th
7、epaperalsodosomecorrespondingresearchofthephotovoltaic/windpowergenerationsystemswiththemaximumpowerpointtrackingalgorithm(MPPT),bycomparingseveralexistingMPPTalgorithm,combinedwithpowergenerationcharacteristicsofthescenery,finallyselectanimprovedperturbationandobserva
8、tionmethod,toachievethemaximumpowerpointtrackingcontrol,combinedwiththesystem'shardwareandsoftwaredesignforimprovedMP
