分布式发电系统仿真及其控制策略研究

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1、分布式发电系统仿真及其控制策略研究重庆大学硕士学位论文（学术学位）学生姓名：武昱指导教师：杨晨教授专业：动力工程及工程热物理学科门类：工学重庆大学动力工程学院二O一五年四月TheResearchofDistributedGenerationSystemSimulationandControlStrategyAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheMaster’sDegreeofEngineeringByWuYuSupervisedb

2、yProf.ChenYangSpecialty:PowerEngineeringandEngineeringThermophysicsCollegeofPowerEngineeringofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaApril,2015中文摘要摘要基于可再生能源的分布式发电是国民经济可持续发展战略和环境保护的重要组成部分，也是优化能源结构推动能源多元化发展的必由之路，同时分布式发电为解决偏远地区的用电问题提供了有效的途径。本文建立了以风能和太阳能为主要能源的发电系统，由于风能和太阳能的随机性与间歇性导致系统

3、无法为用户提供稳定的电能，因此将“燃料电池、电解池以及蓄电池组成的储能系统”作为系统的后续动力源，以提高分布式发电系统的稳定性和可靠性。为实现保证给用户提供稳定的电能的目标，本文主要完成以下工作：确定风力发电系统、光伏发电系统和燃料电池、电解池与蓄电池组成的储能系统的容量大小；建立分布式发电系统各组成部分的SIMULINK模型以及对模型进行整体集成并且对系统特性进行分析；以模型为基础，对该分布式发电系统的在不同的工况下（常规实时和特殊工况）进行系统特性分析和控制策略的仿真实验研究，用以研究检验所提出系统、模型以及控制策略的可靠性，重点在于解决在系统

4、能量亏欠时，储能系统的能量输出及管理问题。在两组短时间的工况下对系统进行仿真研究，仿真结果表明，所建立的分布式发电系统可以较好的反应分布式发电系统的特性和在相应的控制策略下也可以为用户提供可靠的用电功率保证；以及在能量亏欠时，对蓄电池的控制可以为用户输出稳定的电能。基于以上研究，本文所建立的以风能和太阳能为主要能源，以燃料电池、电解池以及蓄电池为储能系统的分布式发电系统，及其对该系统控制策略的研究对可再生能源的发展和分布式发电系统在偏远地区的应用具有一定的借鉴意义。关键词：能源结构；储能系统；分布式发电系统；控制策略I英文摘要ABSTRACTDis

5、tributedpowergenerationbasedonrenewableenergyisanimportantpartofthenationaleconomicsustainabledevelopmentstrategyandenvironmentalprotection,anditisalsonecessarytooptimizetheenergystructureandpromotethedevelopmentoftheenergydiversification.Moreover,distributedpowergenerationpro

6、videstheeffectivewaytosolvetheruralelectricityusingproblem.Thispaperestablishedapowergenerationsystemwhichusesthewindandsolarenergyasthemainenergy,butduetotherandomnessandintermittentofthem,windandsolarenergysystemscannotprovideuserswithstableelectricity.Sotheenergystoragesyst

7、emcomposedoffuelcell、electrolyticcellandbatteryisusedasthesubsequentpowersourceinordertoimprovethestabilityandreliabilityofthedistributedpowergenerationsystem.Toensureprovidingtheuserwithstableelectricity,thispapermainlycompletedthefollowingwork.Firstofall,ascertainthecontento

8、fwindpowergenerationsystems,photovoltaicpowergenerationsystem