风光互补系统智能控制策略研究

电力紧缺问题及能源问题日益突出，利用可再生能源如风能、太阳能，作为未来最重要的清洁替代能源之一，对于缓解能源匮乏具有非同寻常的意义。可利用的风能在全球范围内分布都很广泛。正是因为有这些独特的优势，风力发电和光伏发电逐渐成为许多国家关注和重点实施的对象之一。 本文是对风光互补进行智能控制为目的研究，在总结与分析的基础上，着重于风光互补控制系统的最大功率跟踪的研究和控制策略研究两个方面的任务。对风光互补控制系统进行模块化设计，将整个系统分为多个模块，包括发电控制模块、变换器的输入模块、系统管理模块、蓄电池的充放电控制模块等多个模块。通过对风电和光伏系统的最大功率点的问题进行分析，采取了一种最大功率跟踪策略。风电系统和光伏系统都具有一条类似的最大功率曲线，是依据电流与工作电压的关系，基于该关系对传统的极值搜索法进行了改进，通过模拟乘法器将得到最大功率，然后通过功率对占空比的导数来达到目的。风光互补系统的能量传输是采用双向DC/DC和双输入Buck-Boost型DC/DC变换器，双向是针对蓄电池与负载之间的连接，双输入是针对风能和太阳能而言的，实现对系统智能储能的目的，不仅有效保护电池，提高电池的利用效率，还稳定的输出电能。同时根据风能和太阳能的特点，提出了系统的互补控制策略思想，主要通过各种逻辑器件和算法进行的数值控制，用硬件调节来完成互补控制。 最后以MATLAB仿真为验证条件，搭建了功率控制和互补控制的仿真平台，在设定参数的情况下对仿真结果进行分析，改进后的极值搜索法能更好地适应风电系统和光伏系统，并使系统达到稳定状态，同时互补控制方法也能很好的解决风能与太阳能的互补问题，验证了功率控制策略和互补控制策略的可行性，仿真结果基本与实验相符。