结  论 34

致  谢 35

参 考 文 献 36

1  绪论

1。1  课题研究背景及意义

最近几年，化石燃料燃烧被认为是造成全球变暖的主要因素，清洁能源的开发受到世界各国的重视，微电网也应运而生。微电网是一个由多种分布式电源、配电线路、储能装置、负荷及各种监测保护装置组成的系统[1]。微电网中的分布式电源输出功率易受外界影响产生波动，导致了微电网并网运行和孤岛运行中功率控制的困难。微电网储能装置采用单一蓄电池或超级电容都不能完全抑制功率波动，同时会减少储能元件的使用年限。因此,提出了基于超级电容和蓄电池组成的混合储能系统及相应的控制策略[2]。论文网

1。2  国内外研究现状

1。2。1  微电网的研究现状

1。2。2  储能技术的研究现状

1。2。3  混合储能的研究现状

1。3  本文的主要研究内容

对可再生能源和清洁能源的利用，推动了微电网技术的进步。微电网离不开储能系统。微电网技术的不断发展成熟，对储能技术水平提出了更高要求。传统蓄电池性能存在明显的不足，而新兴的储能元件超级电容有良好的工作特性，同时能和蓄电池优势互补。采用蓄电池和超级电容组成的混合储能系统工作性能突出。本文主要研究混合储能系统在微电网中的运行，搭建含光伏发电系统的微电网模型，对混合储能系统的拓扑结构进行建模并设计相应的控制策略，最后对混合储能系统在含光伏发电系统的微电网中的应用进行仿真分析。本文主要工作如下:

(1)介绍了微电网、储能技术和混合储能技术在微电网中的研究现状；文献综述

(2)建立光伏发电系统数学模型，利用增量电导法，使光伏发电系统工作在最大功率点附近，进一步建立理想光伏并网逆变器。

(3)根据蓄电池和超级电容的工作原理，在MATLAB/Simulink中建立它们的数学模型，搭建包含双向DC/DC变换器、双向DC/AC变换器的混合储能系统拓扑结构和相应的控制电路；

(4)混合储能系统采用交流侧接入方式接入光伏发电系统，利用MATLAB/Simulink对混合储能系统在含光伏发电的微电网中的工作状况进行仿真分析

2  含混合储能微电网的基本原理

微电网的典型结构包括微电源、负荷、储能装置和控制器。微电网中分布式电源类型多样，环境友好，得到了人们的广泛重视。分布式电源类型主要包括：光伏发电、风力发电、燃料电池和微型燃气轮机等[9]，其中光伏发电利用太阳能，能源清洁，应用广泛，得到了很好的发展。受光照强弱变化影响，光伏电源的输出产生较大的波动，导致电网稳定性降低。把储能装置与分布式电源相连组成微电网，并将其与大电网并网，能够降低分布式电源供电的不确定性，同时提高电网的电能质量。本文分布式电源选择光伏发电系统，混合储能系统由蓄电池与超级电容组成的，证实混合储能系统在光伏发电系统并网和孤岛运行时，能够实现准确的充放电。来:自[优E尔L论W文W网www.youerw.com +QQ752018766-

2。1  光伏发电系统建模

2。1。1  光伏电池建模

    光伏电池是光伏发电系统中最基本的电能产生单元，能够利用半导体元件，将太阳能转化为电能，其核心半导体元件是PN结。光伏电池串、并联组成光伏阵列，增大了光伏模块的输出电压和输出功率。光伏发电系统的实际电源是光伏阵列，是一种直流电源。光伏阵列需要和大电网连接，给交流负载供电，因此需要把直流电转变成交流电。电力电子元件能够实现直流电到交流电的逆变，因此，光伏发电系统包括光伏阵列和逆变器。