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微电网太阳能光伏发电系统虚拟现实的研究与实现

作 者: 杨威
导 师: 郑顾平
学 校: 华北电力大学
专 业: 计算机应用技术
关键词: 微电网 太阳能光伏发电 虚拟现实 仿真 控制
分类号: TM615
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
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内容摘要


在过去的几十年里,电力系统广泛采用传统的发电形式。随着近几年社会经济的发展,大规模的停电事故、能源危机、环境污染等社会问题的日益严重,人们开始转向研究微电网技术。微电网中的电源是以新能源为主的多种能源形式。由于太阳能是一种最清洁、最现实的可再生能源,因此太阳能受到世界各国的普遍关注,成为微电网研究中的重要微电源。虚拟现实技术是近几年广泛应用的一种计算机模拟技术,该技术利用自然方式与虚拟实现环境中的事物进行自然交互的,达到人机交互的目的。本文首先详细介绍了微电网中太阳能光伏发电系统的虚拟现实课题研究的总体构架,然后利用3DS max虚拟现实建模工具、VRML虚拟现实建模语言,实现了微电网太阳能光伏发电虚拟现实的虚拟场景,以生动逼真的三维界面展现了微电网太阳能光伏发电的整个过程,充分展现了虚拟现实的人机交互性;接着利用MATLAB和SIMULINK仿真工具,实现了对太阳能光伏发电系统的仿真;最后利用计算机控制技术实现了对微电网太阳能光伏发电系统的有效控制,从而保证了微电网与大电网的可靠链接。该课题对于实现微电网太阳能光伏发电系统的光伏设备的远程自动化监控和对电能进行自动化优化管理与控制具有重要的意义,对于供电的可靠性和安全性具有重要的研究价值。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章 绪论  9-15
  1.1 选题背景和意义  9-11
  1.2 国内外研究动态  11-13
    1.2.1 国外研究情况  11-12
    1.2.2 国内研究情况  12-13
  1.3 本文主要研究内容  13-14
  1.4 论文的构架  14-15
第2章 微电网太阳能光伏发电系统虚拟现实的相关知识  15-29
  2.1 微电网技术的研究  15-16
    2.1.1 微电网的定义  15
    2.1.2 微电网的基本结构  15-16
  2.2 微电网太阳能光伏发电系统的研究  16-22
    2.2.1 微电网太阳能光伏发电系统的构成  16-17
    2.2.2 微电网太阳能光伏发电系统的工作原理  17-21
    2.2.3 微电网太阳能光伏发电系统的运行方式  21-22
  2.3 微电网太阳能光伏发电系统虚拟现实的研究  22-26
    2.3.1 虚拟现实的概述  22-26
    2.3.3 虚拟现实应用领域  26
  2.4 微电网太阳能光伏发电系统所用仿真工具简介  26-27
  2.5 数字 PID 控制算法  27-28
  2.6 本章小结  28-29
第3章 微网中太阳能光伏发电系统虚拟现实的总体研究  29-32
  3.1 系统设计的目标  29-30
  3.2 系统的总体结构  30-31
  3.3 系统设计所有工具  31
  3.4 本章小结  31-32
第4章 微网中太阳能光伏发电系统虚拟现实界面的实现  32-37
  4.1 太阳能光伏发电系统周边环境的模拟  32-33
  4.2 虚拟现实的模型  33-34
  4.3 虚拟现实的交互  34-36
    4.3.1 添加虚拟现实的背景  34
    4.3.2 为虚拟现实添加视角  34-35
    4.3.3 虚拟现实中的负载  35
    4.3.4 虚拟现实中实现太阳运行  35-36
    4.3.5 虚拟现实解剖模型  36
  4.4 本章结论  36-37
第5章 微电网太阳能光伏发电系统仿真的实现  37-43
  5.1 微电网太阳能光伏发电系统的辐射的仿真  37-39
    5.1.1 太阳能电池方阵面上辐射量的计算  37-38
    5.1.2 太阳能电池方阵面上辐射的电路仿真  38-39
    5.1.3 仿真结果  39
  5.2 太阳能电池 I-V 输出特性的仿真  39-42
    5.2.1 太阳能电池 I-V 输出特性的数学模型  39-40
    5.2.2 太阳能光伏发电系统的 I-V 输出的电路仿真  40-41
    5.2.3 I-V 特性曲线的仿真实现  41-42
  5.3 本章结论  42-43
第6章 微电网太阳能光伏发电系统发电控制技术的研究  43-50
  6.1 微电网中电源多环反馈控制技术  43-45
  6.2 微电网太阳能光伏发电系统软件锁相环控制技术  45-46
  6.3 利用 PI 控制技术对微电网太阳能光伏发电进行控制  46-49
  6.4 利用功率控制技术对微电网太阳能光伏发电进行控制  49
  6.5 本章总结  49-50
第7章 结论与展望  50-51
  7.1 本文结论  50
  7.2 未来展望  50-51
参考文献  51-55
在学期间发表的学术论文和参加科研情况  55-56
致谢  56-57
论文摘要  57-67

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 发电、发电厂 > 各种发电 > 太阳能发电
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