[发明专利]基于Matlab/Simulink的风光互补分布式电源系统

权利要求书

1.一种基于Matlab/Simulink的风光互补分布式电源系统，其特征在于，包括风力发电模块、光伏发电模块、电路整合模块、电路控制模块和电能输出模块；所述风力发电模块和光伏发电模块分别与所述电路整合模块电连接，然后将产生的电能通过所述电路整合模块输送至所述电能输出模块；所述电能输出模块将电能分类分配至用电设备；所述电路控制模块用于对所述电路整合模块的电压和频率进行调控。

2.根据权利要求1所述的基于Matlab/Simulink的风光互补分布式电源系统，其特征在于，所述风力发电模块包括风力发电模型，用于建立风力发电功率与叶片参数、气压以及风速的关系。

3.根据权利要求2所述的基于Matlab/Simulink的风光互补分布式电源系统，其特征在于，所述风力发电模型的函数如式(1)至(3)所示：

式中，Cp为功率系数；Cq是扭矩系数，如下式

Cq＝Cp/λ (2)

λ＝Wwt R/V (3)

式中，λ是尖端速度比，ω_wt是wt转子的速度。

4.根据权利要求1所述的基于Matlab/Simulink的风光互补分布式电源系统，其特征在于，所述光伏发电模块包括光伏发电模型，用于建立光伏发电功率与光信号参数的关系。

5.根据权利要求4所述的基于Matlab/Simulink的风光互补分布式电源系统，其特征在于，所述光伏发电模型通过等效电路实现，所述等效电路由与二极管并联的电流源组成，电流源代表由光子产生的电流，并且其输出在恒定温度和恒定入射光辐射下是恒定的。

6.根据权利要求4所述的基于Matlab/Simulink的风光互补分布式电源系统，其特征在于，所述光伏发电模型的输出电流根据式(4)至(6)得到：

I＝Isc-Id (4)

其中，Isc是短路电流，等于光子产生的电流，Id是通过本征二极管分流的电流；二极管电流Id是由二极管方程得到：

Id＝Io(e^qV/kT-1) (5)

其中，Io是二极管的反向饱和电流，q是电子电荷(1.602×10^-19C)，V是二极管的电压(单位V)，k是玻尔兹曼常数(1.381×10^-23J/K)，t是开尔文温度(单位K)；

用方程(5)代替方程(4)中的Id，可得光伏电池的电流-电压关系；

I＝Isc-Io(e^qV/kT-1) (6)

7.根据权利要求1所述的基于Matlab/Simulink的风光互补分布式电源系统，其特征在于，所述电路整合模块包括依次连接的直流母线单元、逆变器和滤波器。

8.根据权利要求7所述的基于Matlab/Simulink的风光互补分布式电源系统，其特征在于，所述电路整合模块还包括与所述滤波器相连的三相电压电流测量单元。

9.根据权利要求7所述的基于Matlab/Simulink的风光互补分布式电源系统，其特征在于，所述电路控制模块包括依次电连接的参考电压、调压器、脉宽调制发电机和单位延时单元，所述单位延时单元与所述逆变器电连接。

10.根据权利要求7所述的基于Matlab/Simulink的风光互补分布式电源系统，其特征在于，所述电能输出模块包括有功与无功功率测量单元、电压测量单元、电流测量单元和非线性负载单元。