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摘 要

自从近200多年前第一台发电机问世，电能逐步进入人们的视野和生活。直至今日，电能已经成为人们生活生产所必须的能源。在历史的潮流中，从最初的手动发电，再到利用化石能源发电，人们的发电种类和发电效率都在不断的增多和提高。在人们致力于发电种类和效率的时候，危机也悄然来临--化石能源的短缺。在这种背景下，新能源的发展已迫在眉睫。水能、风能、化学能和光能等新兴可再生能源逐渐走进人们的视野。

在众多新型能源中，太阳能的发展前景更加受到科学家和人们的青睐。但太阳能发电对外界环境的要求极为苛刻，光照强度、温度等自然因素都造成了太阳能发电中的难点--功率波动。同时，在现代电网中，往往一个大的电力系统都由多个参数不同的电力系统组成，混合储能的研究也就至关重要。

本文的主要研究课题就是光伏发电混合储能中的功率控制。我们以光伏并网逆变系统的控制策略为研究对象，向大家介绍了最大功率点追踪的原理和基本算法，以及在光伏并网中混合储能的选择与简单控制，最后，向大家介绍了在大规模光伏并网系统中混合储能的功率控制，实现电网系统的整体稳定运行。

关键字：光伏并网；混合储能；功率平抑；最大功率点追踪；空间矢量调制

Abstract

Since the first generator appeared nearly 200 years ago, electric energy has gradually entered people's vision and life. Up to now, electric energy has become the necessary energy for people's life and production. In the historical trend, from the initial manual power generation, to the use of fossil energy power generation, the types of power generation and power generation efficiency are increasing and improving. As people focus on the type and efficiency of power generation, a crisis looms -- a shortage of fossil fuels. In this context, the development of new energy is extremely urgent. The emerging renewable energy such as water energy, wind energy, chemical energy and light energy has gradually come into people's vision.

Among many new energy sources, the development prospect of solar energy is more favored by scientists and people. However, solar power is extremely demanding on the external environment, and natural factors such as light intensity and temperature cause the difficulty in solar power generation -- power fluctuation. At the same time, in the modern power grid, often a large power system is composed of multiple power systems with different parameters, so the study of hybrid energy storage is of vital importance.

The main research topic of this paper is the power control in the hybrid energy storage of photovoltaic power generation. With our photovoltaic (pv) grid inverter system control strategy as the research object, this paper introduces the principle of maximum power point tracking to everybody and basic algorithm, and the selection of hybrid energy storage in the photovoltaic (pv) grid and simple control, finally, to introduce you to the hybrid energy storage in large scale photovoltaic (pv) grid system of power control, realize the overall and stable operation of the grid system.

Keywords:Grid-connected PV system;Hybrid storage system;Suppression of power fluctuation;Maximum power point tracking(MPPT);Space vector PWM(SVPWM)

目录

第一章 绪论 1

1.1课题背景 1

1.2光伏发电类型及研究热点 2

1.2.1光伏发电类型 2

1.2.2 光伏发电研究方向 3

1.3储能技术研究现状 4

1.4本文的主要工作 5

第二章 光伏并网逆变系统控制设计 7

2.1 最大功率点追踪算法研究 7

2.1.2 常用MPPT算法介绍 7

2.2 三相光伏并网逆变器控制策略研究 8

2.2.1 三相并网逆变器的数学模型和解耦控制 8

2.2.2 基于电压定向的矢量控制 11

2.3 本章小结 12

第三章 独立光伏储能系统控制设计 13

3.1 可用于光伏系统的储能介质选择 13

3.1.1 储能介质分类 13

3.1.2 储能技术的比较 14

3.1.3 混合储能介质选择 15

3.2 混合储能等效模型 15

3.3 独立光伏储能系统控制策略 16

3.3.1 光伏储能系统结构设计 16

3.3.2 控制环节设计 16

3.4 本章小结 17

第四章 基于混合储能的光伏发电功率控制 18

4.1 光伏储能并网接入方式 18

4.2 双向DC-DC变换器控制 19

4.2.1 双向DC-DC变换器等效电路 19

4.2.2 双向DC-DC控制方法 20

4.3 本章小结 20

第五章 全文总结 21

致谢 22

参考文献 23

第一章 绪论

1.1课题背景

自从电能走进人们的视野，人类社会的发展开始走向了一个新纪元。但现如今，随着化石能源问题和环境问题的日益严重，各个国家都在寻找替代能源。在我国，自然资源储量丰富，但由于人口众多、能源储存不平均、地域发展不均衡、东西部地质环境差距较大等因素，我国的能源危机日益严重。在过去的几十年里，我国的经济有了长足的发展，但经济高速发展的同时，能源消耗量也在不断增加，逐渐导致我国能源产量和能源消耗量的不对等（如图1-1），这间接导致了我国生态环境恶化，经济发展受到制约。所以，新能源的发展迫在眉睫。

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