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基于基站的离网型风光互补控制器的研制

作　者: 宋源清
导　师: 张民
学　校: 青岛理工大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 风光互补 风力发电机 运行控制 基站
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


随着科学发展观的进一步深入,可再生能源综合利用的问题成了眼下社会迫切需求的重要方面。风能、太阳能作为取之不尽用之不竭的可再生能源,合理的开发利用对广大边远地区经济社会的可持续发展有着积极的作用。风能和太阳能一样,都是绿色的可再生能源,它们具有无污染、易于使用和使用范围广等优点。但是,相对于其它绿色可再生能源来说,风能和太阳能在时间和空间上又有一定的不确定性,在使用风光互补发电系统发电时,由于风能和太阳能的不确定性,会使得发电的质量受到较大影响,如果负载的用电量也是时变的,则整个风光互补发电系统的控制难度就会更大,基于以上原因,使得风能和太阳能的利用难度要大于其他绿色能源的利用。论文综述了风光互补发电及其控制技术在我国的发展情况和离网型风光互补发电系统总体方案设计、风光互补系统各个组成部分的研究。本文对风力发电机、蓄电池、太阳能和控制设备做出了理论分析,介绍了系统的总体设计;规划了系统软件控制策略,最后对风光互补系统的安装调试做出了详细的说明,并给出了结论。

全文目录


摘要  6-7
Abstract  7-8
第1章 绪论  8-13
  1.1 引言  8
  1.2 风光互补控制系统的研究现状及发展趋势  8-10
  1.3 课题的技术要求及主要研究内容  10-13
    1.3.1 技术要求  10-12
    1.3.2 主要研究内容  12-13
第2章 离网型风光互补发电系统总体方案设计  13-20
  2.1 独立式风光互补发电系统组成  13-15
    2.1.1 独立式风光互补系统的运行特点  14-15
    2.1.2 风光互补系统运行信号分析  15
  2.2 风光互补控制系统的方案设计  15-19
    2.2.1 风光互补控制系统的硬件方案设计  16-18
    2.2.2 风光互补控制系统的软件方案设计  18-19
  2.3 本章小结  19-20
第3章 风光互补系统各个组成部分的研究  20-34
  3.1 蓄电池部分  20-24
    3.1.1 蓄电池充放电反应  20-21
    3.1.2 铅蓄电池工作状态  21-24
  3.2 风力发电技术简述  24-30
    3.2.1 风力发电机组简介  24
    3.2.2 作用在运动桨叶上的气动力  24-26
    3.2.3 风力发电机机工作原理  26-28
    3.2.4 风力发电机机工作原理  28-30
  3.3 光伏阵列发电机部分  30-34
    3.3.1 光伏发电原理  30-31
    3.3.2 光伏发电系统的组成  31-34
第4章 风光互补控制系统硬件电路设计  34-46
  4.1 风光互补发电系统运行控制分析  34-36
    4.1.1 系统运行控制调节方法  34-35
    4.1.2 系统运行控制策略  35-36
  4.2 风光互补系统硬件电路总体设计  36
  4.3 风力发电机控制器  36-42
    4.3.1 风力发电机控制器各个组成部分  37-41
    4.3.2 输出滤波电感、电容设计及器件选取  41-42
  4.4 模拟量输入模块  42-43
  4.5 系统模板的信号连接  43-45
  4.6 本章小结  45-46
第5章 风光互补控制系统软件设计  46-59
  5.1 主程序流程图  46-47
  5.2 光伏支路控制  47
  5.3 上位机PLC 的通讯程序设计  47-48
  5.4 触摸屏操作界面的设计  48-49
  5.5 模糊参数自整定PID 控制器软件设计  49-58
    5.5.1 模糊参数自整定PID 原理  49-56
    5.5.2 模糊参数自整定PID 设计  56-58
  5.6 本章小结  58-59
第6章 安装及结果分析  59-69
  6.1 现场地理条件  59-61
    6.1.1 工程设计要求  59-60
    6.1.2 系统供电方案  60-61
  6.2 风光互补控制系统的安装过程  61-67
    6.2.1 实验室设计调试阶段  61
    6.2.2 系统组装与调试阶段  61-62
    6.2.3 风力发电机控制柜工作现场布置  62-63
    6.2.4 风光互补控制器使用方法简介  63-64
    6.2.5 风光互补控制器使用过程中注意的几个问题  64-65
    6.2.6 现场安装注意的几个问题  65-66
    6.2.7 风光互补控制系统实验数据以报告  66-67
  6.3 风光互补控制系统特点分析  67-68
  6.4 本章小结  68-69
结论  69-70
参考文献  70-74
攻读硕士学位期间发表的学术论文和参加科研情况  74-75
致谢  75-76
附录  76
  附录1：风光互补原理图  76

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 自动控制、自动控制系统
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