基于风光电互补建筑节能控制器的研究与实现

摘要

风光电一体化互补并网系统在建筑节能中的应用，可以使建筑物充分利用太阳能和风能的互补特性，最大程度地节能减排，在科技进步、环境保护等方面都具有积极的意义。
　　 本文以太阳能和风能的特点及其并网特性为出发点，根据用户风光资源条件，对风光互补发电系统的运行结构和容量进行合理设计；以系统稳定可靠地并网运行为前提，以提高系统效率、最大程度节能为目的，进一步实现对系统的集中控制和管理。
　　 本文按照系统运行结构、并网控制目标及策略、应用设计、集中控制系统软硬件实现的基本思路对课题进行研究，主要工作及创新点如下：
　　 1、根据风光资源在时间上的互补性及各自的发电特性，分别针对光伏发电和风力发电系统的运行体系结构进行介绍，总结其特点和使用方式，最后将两个系统整合起来构成不可调度式风光电互补并网系统，实现系统并网的整合统一。
　　 2、研究风光电互补建筑节能系统运行控制与节能管理策略，主要包括：(1)并网运行控制策略。主要包括并网点及防逆流点的选择、多逆变器群控策略及其实现方法、无功功率补偿策略。(2)监控与通讯。研究系统监控参数的采集方法，集中控制器根据各种采集数据对系统进行控制与管理，进一步通过以太网方式与上层监控机进行通讯。(3)建立建筑中风光电互补并网系统的节能指标评价体系，以节能指标的权值和打分值确定节能等级，实现对系统的节能综合评价。
　　 3、根据当地环境条件及建筑屋顶特点，进行风光电互补建筑屋顶系统应用设计，包括系统详细技术方案的设计、容量配置、设备选型及安装方案。
　　 4、基于嵌入式系统设计集中控制器的硬件和软件，融合自动启停、并网运行监控、数据分析、系统保护等功能，实现集中控制和管理。
　　 最后，本文利用Simulink仿真工具建立了系统并网仿真模型，对系统的并网控制策略进行仿真与分析，仿真结果证明了其可行性和有效性。