微电网太阳能光伏发电系统虚拟现实的研究与实现

【摘要】：在过去的几十年里,电力系统广泛采用传统的发电形式。随着近几年社会经济的发展,大规模的停电事故、能源危机、环境污染等社会问题的日益严重,人们开始转向研究微电网技术。微电网中的电源是以新能源为主的多种能源形式。由于太阳能是一种最清洁、最现实的可再生能源,因此太阳能受到世界各国的普遍关注,成为微电网研究中的重要微电源。虚拟现实技术是近几年广泛应用的一种计算机模拟技术,该技术利用自然方式与虚拟实现环境中的事物进行自然交互的,达到人机交互的目的。本文首先详细介绍了微电网中太阳能光伏发电系统的虚拟现实课题研究的总体构架,然后利用3DS max虚拟现实建模工具、VRML虚拟现实建模语言,实现了微电网太阳能光伏发电虚拟现实的虚拟场景,以生动逼真的三维界面展现了微电网太阳能光伏发电的整个过程,充分展现了虚拟现实的人机交互性;接着利用MATLAB和SIMUlink仿真工具,实现了对太阳能光伏发电系统的仿真;最后利用计算机控制技术实现了对微电网太阳能光伏发电系统的有效控制,从而保证了微电网与大电网的可靠链接。该课题对于实现微电网太阳能光伏发电系统的光伏设备的远程自动化监控和对电能进行自动化优化管理与控制具有重要的意义,对于供电的可靠性和安全性具有重要的研究价值。 【关键词】：微电网 太阳能光伏发电 虚拟现实 仿真 控制
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TP391.9;TM615
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 选题背景和意义9-11
• 1.2 国内外研究动态11-13
• 1.2.1 国外研究情况11-12
• 1.2.2 国内研究情况12-13
• 1.3 本文主要研究内容13-14
• 1.4 论文的构架14-15
• 第2章 微电网太阳能光伏发电系统虚拟现实的相关知识15-29
• 2.1 微电网技术的研究15-16
• 2.1.1 微电网的定义15
• 2.1.2 微电网的基本结构15-16
• 2.2 微电网太阳能光伏发电系统的研究16-22
• 2.2.1 微电网太阳能光伏发电系统的构成16-17
• 2.2.2 微电网太阳能光伏发电系统的工作原理17-21
• 2.2.3 微电网太阳能光伏发电系统的运行方式21-22
• 2.3 微电网太阳能光伏发电系统虚拟现实的研究22-26
• 2.3.1 虚拟现实的概述22-26
• 2.3.3 虚拟现实应用领域26
• 2.4 微电网太阳能光伏发电系统所用仿真工具简介26-27
• 2.5 数字 PID 控制算法27-28
• 2.6 本章小结28-29
• 第3章 微网中太阳能光伏发电系统虚拟现实的总体研究29-32
• 3.1 系统设计的目标29-30
• 3.2 系统的总体结构30-31
• 3.3 系统设计所有工具31
• 3.4 本章小结31-32
• 第4章 微网中太阳能光伏发电系统虚拟现实界面的实现32-37
• 4.1 太阳能光伏发电系统周边环境的模拟32-33
• 4.2 虚拟现实的模型33-34
• 4.3 虚拟现实的交互34-36
• 4.3.1 添加虚拟现实的背景34
• 4.3.2 为虚拟现实添加视角34-35
• 4.3.3 虚拟现实中的负载35
• 4.3.4 虚拟现实中实现太阳运行35-36
• 4.3.5 虚拟现实解剖模型36
• 4.4 本章结论36-37
• 第5章 微电网太阳能光伏发电系统仿真的实现37-43
• 5.1 微电网太阳能光伏发电系统的辐射的仿真37-39
• 5.1.1 太阳能电池方阵面上辐射量的计算37-38
• 5.1.2 太阳能电池方阵面上辐射的电路仿真38-39
• 5.1.3 仿真结果39
• 5.2 太阳能电池 I-V 输出特性的仿真39-42
• 5.2.1 太阳能电池 I-V 输出特性的数学模型39-40
• 5.2.2 太阳能光伏发电系统的 I-V 输出的电路仿真40-41
• 5.2.3 I-V 特性曲线的仿真实现41-42
• 5.3 本章结论42-43
• 第6章 微电网太阳能光伏发电系统发电控制技术的研究43-50
• 6.1 微电网中电源多环反馈控制技术43-45
• 6.2 微电网太阳能光伏发电系统软件锁相环控制技术45-46
• 6.3 利用 PI 控制技术对微电网太阳能光伏发电进行控制46-49
• 6.4 利用功率控制技术对微电网太阳能光伏发电进行控制49
• 6.5 本章总结49-50
• 第7章 结论与展望50-51
• 7.1 本文结论50
• 7.2 未来展望50-51
• 参考文献51-55
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况55-56
• 致谢56-57
• 论文摘要57-67

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