66、可再生能源系统中的最大功率提取与电能管理

可再生能源系统中的最大功率提取与电能管理

1. 风力涡轮机的最大功率提取

在可再生能源的开发利用中，风力涡轮机的最大功率提取是关键环节。为了实现这一目标，我们采用了多种技术和设备。

1.1 DC - DC降压转换器

DC - DC降压转换器被用于降低输入电压。其电压传输增益的方程为：
$V_0 = DV$
其中，$D$ 是PWM信号的占空比，$V_0$ 是输出电压，$V$ 是输入电压。

1.2 微电网

DC微电网的概念与托马斯·爱迪生最初的本地直流发电概念相似。在21世纪的发电和用电系统中，这种概念具有很大的应用潜力。它要求发电源和负载之间的距离尽可能小，同时具有成本效益的太阳能和风电场也能满足其要求。而且，直流与交流之间的转换应尽量减少，这部分得益于本地直流电力基础设施与现有交流电力基础设施的兼容性。微电网本质上是一个自给自足的能源发电和储能网络，是大型电网的缩小版。

1.3 仿真数据与结果

在Matlab/Simulink环境中进行了仿真工作，采用了P&O算法和模糊逻辑对可变风速数据进行处理。以下是风力涡轮机在仿真过程中的特性参数：
| 参数 | 值 |
| ---- | ---- |
| 额定机械输出功率 (W) | 3.7 e3 |
| 发电机的基准功率 (VA) | 3.7e3/0.9 |
| 基准风速 (m/s) | 12 |
| 基准风速下的最大功率 (额定机械功率的标幺值) | 0.73 |
| 基准转速 (发电机基准转速的标幺值) | 1.2 |
| 用于显示风力涡