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《超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)的研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、學(xué)校代碼:密級(jí):公開辦交遂乂攀碩士學(xué)位論文超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)的研究作者姓名李月學(xué)科專業(yè)電氣工程指導(dǎo)教師張曉冬教授培養(yǎng)院系電氣工程學(xué)院二零一五年三月如交乂碩士學(xué)位論文超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)的研宄作者:李月導(dǎo)師:張曉冬北京交通大學(xué)年月學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解北京交通大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定。特授權(quán)北京交通大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索,提供閱覽服務(wù),并采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編以供查閱和借閱。同意學(xué)校向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤。學(xué)??梢詾榇嬖陴^際合作關(guān)系的兄弟高校用戶提供文獻(xiàn)傳遞服務(wù)和交換服務(wù)。保密的學(xué)位論
2、文在解密后適用本授權(quán)說明)學(xué)位論文作者簽名:導(dǎo)師簽名簽字曰期運(yùn)年名月知曰簽字日期運(yùn)年名月曰學(xué)校代碼:密級(jí):公開北京交通大學(xué)碩士學(xué)位論文超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)的研宄作者姓名:李月學(xué)號(hào):導(dǎo)師姓名:教授:張曉冬職稱學(xué)位類別:工學(xué)學(xué)位級(jí)別碩士學(xué)科專業(yè):電氣工程研究方向:電工理論與新技術(shù)北京交通大學(xué)年月致謝畢業(yè)論文完成之時(shí),意味著我在北京交通大學(xué)的學(xué)習(xí)生活即將結(jié)束。一生中最寶貴的時(shí)光能夠在這樣的校園中度過,我感到十分幸運(yùn)。結(jié)識(shí)我的導(dǎo)師張曉冬教授是我一生的榮幸,他傳授給我的不僅僅是書本的知識(shí),更重要的是做人做事的態(tài)度和不斷學(xué)習(xí)的能力,他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、淵博的學(xué)識(shí)與前瞻性的視野思維都深深影響著我,
3、向我的導(dǎo)師張曉冬教授致以我最崇高的敬意與誠摯的感謝!同時(shí)感謝佟慶彬老師和焦超群老師在學(xué)術(shù)上給予的指導(dǎo)和幫助,感謝師兄邢立成和實(shí)驗(yàn)室的宋佳、陳夢(mèng)琪、李春敏、楊俊峰、王鶴曉、史麗鑫等同學(xué),他們對(duì)我的幫助讓我難忘,與他們的討論給了我靈感,也讓我的碩士學(xué)習(xí)和生活變得更加豐富多彩。最后,借此機(jī)會(huì)向多年來在物質(zhì)上支持我、精神上鼓勵(lì)我的家人表示最誠摯的感謝和最美好的祝福!承蒙各位專家、老師的審閱和評(píng)議,你們提出的寶貴意見都將使我受益匪淺。真誠地感謝所有給予我關(guān)心、幫助和支持的人!摘要摘要太陽能是一種取之不盡,用之不竭的綠色能源,并且太陽能光伏發(fā)電過程簡單,不消耗燃料,無噪聲、無污染,因此光伏
4、發(fā)電技術(shù)得到了迅速的發(fā)展。但是光伏發(fā)電會(huì)受到季節(jié)、氣候等因素的影響導(dǎo)致輸出功率具有很強(qiáng)的隨機(jī)性和間歇性。儲(chǔ)能裝置可以為光伏發(fā)電系統(tǒng)提供能量確保系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定的運(yùn)行。超級(jí)電容具有功率密度大、充放電速度快、循環(huán)壽命長等特點(diǎn),在能量存儲(chǔ)領(lǐng)域得到了很大的發(fā)展。因此本課題對(duì)應(yīng)用于獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)的超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行了研究。本文首先對(duì)超級(jí)電容單體的工作原理和性能特點(diǎn)進(jìn)行了分析研究??偨Y(jié)歸納了國內(nèi)外超級(jí)電容的建?,F(xiàn)狀,針對(duì)現(xiàn)有模型的不足,提出以系統(tǒng)辨識(shí)方法作為建模手段,應(yīng)用遞推增廣最小二乘法對(duì)該目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化求解,并獲得了等效模型的參數(shù)。通過實(shí)驗(yàn)和仿真結(jié)果表明,所提模型能精確描述超級(jí)電
5、容器的動(dòng)態(tài)特性,建模方法可行。由于超級(jí)電容的單體電壓很低,儲(chǔ)能裝置需要多個(gè)超級(jí)電容的串并聯(lián),所以本文也對(duì)超級(jí)電容的均壓策略進(jìn)行了研究。其次,對(duì)超級(jí)電容儲(chǔ)能陣列進(jìn)行了設(shè)計(jì)和優(yōu)化,給出了超級(jí)電容陣列的容量計(jì)算方法。對(duì)非隔離雙向變換器的原理和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究,分析了非隔離雙向變換器在運(yùn)行過程中的突出問題,對(duì)消除振蕩和軟開關(guān)實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行了研宄。最后通過仿真驗(yàn)證了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和參數(shù)設(shè)計(jì)的合理性和正確性。最后,本文建立了非隔離雙向變換器的小信號(hào)模型,并分析了其穩(wěn)定性和動(dòng)態(tài)特性。為了獲得穩(wěn)定性和快速響應(yīng),本文釆用電壓、電流的雙閉環(huán)控制,并給出了基于電路的統(tǒng)一電流控制器和基于母線電壓閉環(huán)控制的電
6、壓控制器的設(shè)計(jì)方法。搭建了超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)的仿真模型,通過仿真驗(yàn)證了該系統(tǒng)及其控制策略的正確性和有效性。關(guān)鍵詞:超級(jí)電容;雙向變換器;小信號(hào)模型;控制器分類號(hào):ABSTRACTABSTRACTSolarenergyisinexhaustibleandgreenenergy.Theprocessofsolarphotovoltaicpowergenerationissimple.Itdoesnotconsumefuelandithasnonoiseandpollution,sothephotovoltaictechnologyhasbeendevelopedrapidly.But
7、duetotheinfluenceofseason’,北京交通大學(xué)碩士學(xué)位論文:目錄目錄■課題背景及研宄意義光伏發(fā)電系統(tǒng)光伏發(fā)電系統(tǒng)簡介及在我國的發(fā)展前景國外光伏發(fā)電的現(xiàn)狀儲(chǔ)能技術(shù)在光伏發(fā)電中的應(yīng)用及分類超級(jí)電容器發(fā)展現(xiàn)狀和應(yīng)用領(lǐng)域超級(jí)電容發(fā)展現(xiàn)狀超級(jí)電容器的應(yīng)用領(lǐng)域本文的主要內(nèi)容超級(jí)電容性能分析與建模超級(jí)電容工作原理及特點(diǎn)超級(jí)電容工作原理超級(jí)電容性能特點(diǎn)超級(jí)電容充放電特性和效率恒電阻負(fù)載充放電方式恒電流充放電方式恒功率充放電方式超級(jí)電容器均壓策略的研宂超級(jí)電容建?,F(xiàn)狀與分析超級(jí)電容建模現(xiàn)狀