小型风光互补发电系统控制器设计与控制策略研究

"小型风光互补发电系统控制器的研究" 在当今世界，能源危机已成为全球关注的核心问题。太阳能和风能作为可再生能源中的两大主要类型，由于其广泛分布和环保特性，受到了特别的关注。风光互补发电系统就是结合这两种能源，利用它们在资源和时间上的互补性，以提高供电效率和稳定性。小型风光互补发电系统尤其适用于远离电网的偏远地区，能满足其独立供电需求。 该研究由合肥工业大学的王涛完成，他的硕士论文深入探讨了小型风光互补发电系统控制器的设计与实现。论文主要涉及以下几个方面： 1. 对小型风光互补发电系统的整体架构进行了详尽分析，包括太阳能电池板、风力发电机、蓄电池和逆变器等关键组件的工作原理及运行特性。这些组件协同工作，确保在不同气候条件下都能有效发电和储能。 2. 控制策略是系统的核心，论文深入研究了风力发电、光伏发电以及蓄电池充电的控制方法。特别是最大功率点跟踪（MPPT）技术，它用于优化太阳能电池板和风力发电机的输出，确保在各种环境条件下获取最大功率。 3. 设计了一款基于dsPIC30F2010微控制器的控制器硬件，包括开关电源、电流和电压检测、DC/DC转换、卸载保护等模块。软件设计则采用了功能块方法，实现了AD采样、PWM控制、光伏和风机充电管理、卸载保护、PI控制、状态显示和过充、过放保护等功能。 4. 通过实验验证了控制器的有效性，证明了该控制器能实现光伏和风力发电的MPPT，同时具备分段式蓄电池充电管理和安全保护功能，确保系统的稳定运行。 关键词涵盖风力发电、光伏发电、风光互补发电、最大功率点跟踪以及蓄电池管理，这些都是风光互补发电系统控制器设计的关键技术点。该研究为小型风光互补发电系统的实际应用提供了理论基础和实践指导，有助于推动清洁能源技术的发展。