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《超級電容器儲能系統(tǒng)在光伏發(fā)電系統(tǒng)中的研究與應(yīng)用》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、●中文摘要超級電容器是一種新型綠色儲能器件,具有充放電速度快、功率密度大、循環(huán)壽命長、高低溫性能好等儲能優(yōu)勢,此外,還具有免維護(hù)、無污染等優(yōu)點(diǎn),在儲能領(lǐng)域?qū)⒕哂袕V闊的前景。針對蓄電池儲能上的一些缺陷,本文以獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)為例,研究了超級電容器在儲能領(lǐng)域中的應(yīng)用。分析了超級電容器的儲能原理,引入了一種等效電路模型,并通過理論分析,給出了相關(guān)參數(shù)的測試方法。結(jié)合相關(guān)實(shí)驗(yàn),研究了超級電容器的充放電特性,并對超級電容器儲能系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)問題進(jìn)行了研究和探討。介紹了光伏電池及其工作原理,給出了光伏電池的等效電路
2、及其工程用數(shù)學(xué)模型,并在仿真軟件MATLAB中建立了光伏電池仿真模型。介紹了光伏電池的最大功率點(diǎn)跟蹤(MaximumPowerPointTracking,MPPT)原理,給出了幾種常用MPPT方法,并進(jìn)行了分析和比較,提出了一種改進(jìn)的MPPT方法。構(gòu)建了基于超級電容器儲能的MPPT控制系統(tǒng),并進(jìn)行主電路及控制環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)。仿真及實(shí)驗(yàn)表明,所用的MPPT方法具有較好的跟蹤速度和精度,系統(tǒng)在不同的環(huán)境條件下,呈現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性。構(gòu)建了基于超級電容器儲能的獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)的小功率實(shí)驗(yàn)平臺,對系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)
3、進(jìn)行設(shè)計(jì),并分析了系統(tǒng)的能流及超級電容器在系統(tǒng)中的作用。根據(jù)超級電容器的儲能特性,分別設(shè)計(jì)了超級電容器的充電控制器和放電控制器,對控制器的硬件部分進(jìn)行了設(shè)計(jì),并通過對充放電控制策略的分析,給出了相關(guān)的軟件設(shè)計(jì)。仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了本系統(tǒng)的可行性以及良好的可靠性和穩(wěn)定性。關(guān)鍵詞:超級電容器;光伏電池;光伏發(fā)電系統(tǒng);最大功率點(diǎn)跟蹤分類號:TM53●ItABSTRA(了rABSTRACTAsagreenenergystoragedevice,supercapacitorhastheadvantagesinthe
4、energystorage,includingafastcharginganddischargingspeed,highpowerdensity,longcycle1ife,highandlowtemperatureperformance.Inaddition,italsohasthemaintenance-free,ROpollutionetc.Onaccountofthat,ithasbroadprospectsintheenergystorage.Toaimatthedefectsonthebatt
5、eryenergystorage,theapplicationsofsupercapacitorinthefieldofenergystoragewerestudiedinthepaperwithstand-alonephotovoltaic(av)systemasanexample.Thesupercapacitorenergystorageprinciplewasanalyzed,andtheequivalentcircuitmodelwasintroduced.Thetestmethodsofrel
6、evantparameterswercgivenbytheoryanalysis.Supercapacitorcharge-dischargecharacteristicswerestudiedbyrelatedexperiments,andsometechnicalproblemsinthesupercapacitorenergystoragesystemwerestudiedanddiscussed.PVcellanditsworkingprinciplewereintroduced.Accordin
7、gtoitsequivalentcircuitandengineeringmathematicalmodel,thesimulationmodelofPVcellinMATLABWascreated.Maximumpowerpointtracking(MPPT)principleofPVcellWasintroduced.SeveralcommonMPPTmethodswereanalyzedandcompared,andthenthispaperpresentsamodifiedMPPTmethod.M
8、PPTcontrolsystemwitllsupercapacitorasenergystorageissetup,anditsmaincircuitandcontrollingunitaredesigned.SimulationandexperimentresultsshowthatthesystemwiththisMPPTmethodusedhasbettertrackingspeedandaccuracy,andunde