【摘 要】
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随着环境问题和化石燃料短缺的问题日益严峻，太阳能光伏发电等可分散应用的可再生能源将扮演人们生活的重要角色。但光伏发电自身随环境变化具有随机性和间歇性，使得光伏发电微
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随着环境问题和化石燃料短缺的问题日益严峻，太阳能光伏发电等可分散应用的可再生能源将扮演人们生活的重要角色。但光伏发电自身随环境变化具有随机性和间歇性，使得光伏发电微电网系统存在电能质量和对大电网冲击的问题，所以需要配置储能系统来维持系统的稳定。目前，适用于微电网的储能电池种类很多，但都各自存在一定的局限性或不足，因此考虑建立环境友好的能量型铅酸蓄电池和循环寿命长的功率型超级电容组合而成的混合储能系统。本文首先介绍了光伏发电系统的基本原理和数学模型，采用理想的光伏并网逆变器模型，并对微电网结构及运行进行概述。然后重点研究了储能系统，包括蓄电池、超级电容的原理和模型，分别对各自的充放电特性进行仿真分析。根据对两种电池的研究建立通过功率变换器并联的有源式混合储能结构，来优化蓄电池的工作过程，提高储能系统的利用率。根据构建的混合储能系统，进一步设计双向DC/DC变换器、双向DC/AC变换器的控制策略来控制接入光伏发电微电网的混合储能系统。在深入分析了光伏储能的特性和混合储能系统控制策略的基础上，参考典型微电网结构，在MTLAB/Simulink平台建立光伏储能微电网动态仿真模型，对储能单元采用蓄电池和采用混合储能进行对比，来体现混合储能的优势。然后在微电网并网和孤岛两种运行模式下，对光照强度变化和负载变化情况的系统分别进行仿真分析，获得微电网电压和频率的变化规律，来验证混合储能控制策略的有效性。结果表明，混合储能系统能快速为系统提供有功、无功支撑，保证了电压和频率的稳定。针对未来推广应用，通过实际示范工程案例对含储能系统的光伏发电微电网经济性进行了分析。
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