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移动光伏拖动系统的源荷配置关键技术研究
| 论文题名： | 移动光伏拖动系统的源荷配置关键技术研究 |
| 关键词： | 太阳能汽车;移动光伏拖动系统;微电网;拓扑结构;控制策略;容量配置;续航能力 |
| 摘要： | 在移动光伏拖动系统中，光伏电源的波动性、安装面积的限制和特殊光伏材料及储能系统成本较高等因素影响系统的投资成本和运行性能，特别在太阳能汽车中，直接影响其续航能力和经济性。研究移动光伏拖动系统源荷容量配置问题为移动光伏拖动系统源荷容量配置提供理论指导和解决方案。本文对此展开研究，主要内容包括: 首先，通过分析独立微电网系统拓扑结构和能量控制策略，研究了移动光伏微电网系统典型拓扑结构和运行控制策略。提出并建立了移动光伏拖动系统整体性模型，对该系统在不同源荷容量下进行仿真运行，结果表明该模型能较准确的模拟系统运行情况，为研究移动光伏拖动系统源荷容量配置问题提供支持。 其次，针对移动光伏拖动系统容量配置问题，提出以系统总投资成本，储能系统年损耗寿命和柴油发电机年油耗量最小为优化目标，建立分布式电源、储能系统及分布式负荷容量配置计算模型。利用改进的NSGA-Ⅱ多目标优化算法对计算模型进行求解，并结合AHP层次分析法分配各目标函数的权重得到最优配置方案。搭建实验平台并设计相对应的实验，实验结果验证了仿真模型的准确性以及该容量配置方法在满足多个优化目标的同时可以保证移动光伏拖动系统的运行性能。 最后，基于标准续航检测工况情景和典型天气环境数据，提出以续航能力和能源系统成本为优化目标的太阳能汽车源荷容量优化配置方法，研究了储能容量和光伏电源容量与续航能力的随动关系。分析实际案例中光伏电源和储能系统容量配置方案，考虑薄膜光伏电源成本快速下降，该配置方法可以为太阳能汽车设计提供重要的理论参考。 本文针对移动光伏拖动系统源荷容量优化配置问题，提出改进的NSGA-Ⅱ多目标优化算法，在其中融入微电网能量控制策略，有效约束容量配置实际寻优范围，增加算法运行的有效性。利用提出的容量配置多目标优化算法研究太阳能汽车续航能力与光伏电源和储能系统容量的随动关系，为太阳能汽车的发展提供了理论支持与技术支撑。 |
| 作者： | 毛涛涛 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 胥芳;潘国兵 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江工业大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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