直流母线式光伏分布式发电系统能量管理研究

随着人类对新能源利用的不断深入，直流母线式光伏分布式发电系统已经成为利用太阳能的一种新型的结构，而整个系统的能量管理策略成为了当前研究的热点。 本文在查阅大量国内外文献的基础上，研究了直流母线式光伏分布式发电系统的结构。对系统所包含的光伏电池单元，储能蓄电池单元，燃料电池单元的结构原理与特性进行了详细介绍。同时对相关的电力电子变换器接口双向直流变换器和三相逆变器进行了分析与仿真研究。此系统容易扩展，控制灵活，系统中多个能源单元以及负载间的协调稳定运行，能源利用率的提高及能量的协调控制至关重要，需要采用有效的能量管理策略对系统进行控制。在了解了直流母线式光伏分布式发电系统中各功能单元特征的基础上，介绍了能量管理的原理，提出了基于功率平衡方程的集中式能量管理策略。并对系统运行过程中的工作模式、模式间的切换及提出的能量管理方案进行了分析与仿真。基于双向变换器在系统中的工作特性，对系统模式切换时等功率控制盲区进行了研究，得出了相应的结论。 在仿真分析后，通过数字实验平台完成了光伏最大功率点跟踪实验和系统独立运行与并网运行的实验。仿真和实验的结果表明了本文提出的能量管理策略及系统控制方案的正确性和有效性。