论文部分内容阅读
传统能源储量的锐减、人类对资源需求的膨胀,以及传统能源带来的不可忽视的环境问题,让科学家们将能源眼光放到了太阳能和风能这两种储量可观、分布广泛的可再生能源上。两种能源的高效利用和研究逐年升温,其中小型独立能源发电装置尤其被电网架设不方便地区看好。在政府大力提倡“低碳生活”和可持续发展的政策大环境下,独立式风光互补式发电系统成为小型能源发电的必然选择。独立式风光互补发电系统利用风能和太阳能在分布和时间上的互补特性实现昼夜不间断发电和不同季节下电能的稳定输出,相比于单一的风能或太阳能发电,其资源利用率更高,系统更加稳定和可靠。 本课题是以河北省科技支撑计划项目的《太行山区风光互补式清洁能源小型成套系统优化配置》项目为平台,研究将独立式风光互补发电系统安全稳定的应用于多山地区。经过查询大量资料、搜集信息并实地考察、观测和研究、配置,最终在狼牙山风景区试验地点石家统村安装完成样机,并多次监测和记录互补系统的运行状况。 本论文的独立式风光互补发电系统主要由发电部分、电能转换部分、电能存储部分和负载部分组成。针对发电部分控制和配置、电能转换部分变换器控制、电能存储部分的充放电控制和容量选择进行了深入研究。研究方向主要有两个侧重点:控制器硬件和软件程序的研究与针对狼牙山风景区试验地点农户用电情况以及风能、资源分布状况而进行的独立式风光互补发电系统的容量匹配研究。 本论文取得了一定的研究成果,主要包括以下三个方面: 1、研究了独立式风光互补发电系统的各个部分以及工作原理,并针对各发电方法和蓄电池充放电控制,通过对已有发电方法的比较,选择了适合狼牙山区互补系统使用的控制方法。 2、在以单片机dsPIC30F2010为控制核心的基础上开展了对DC/DC变换器、驱动电路、采样电路以及外围电路的研究工作,并针对各控制方法编写了软件程序。 3、以资源数据和耗电情况为依据通过修正和计算,匹配了适用于狼牙山区的风光互补发电系统。最终在试验地点的检测结果证明了此系统可以稳定运行。