风光互补电动汽车储能电站系统优化设计.pdfVIP

1.研究背景和意义

-风光互补能源在现代能源中占据重要地位

-电动汽车储能电站解决能源储存和供应问题

-储能电站系统优化设计能够提高能源效率和经济性

2.系统组成和原理

-风光互补电站和储能电站的基本组成和工作原理

-电动汽车的储能特点和应用价值

3.优化设计方法

-建立数学模型，包括风光互补电站、储能电站和电动汽车储

能系统的模型

-利用优化算法进行模拟和计算，分析系统中各组成部分的运

行特性和相互关系

-设计优化策略和措施，如优化储能电池选择和配对、优化充

电和放电控制策略等

4.实验结果和分析

-进行实验验证，测试风光互补电站、储能电站和电动汽车储

能系统的运行性能和效果

-分析实验数据和结果，比较不同优化设计方案的优劣，探讨

系统优化设计的实际应用价值

5.结论和展望

-总结优化设计的理论和实践成果

-展望风光互补电动汽车储能电站系统优化设计的发展前景和

随着能源消耗的不断增加和环境污染的不断加剧，全球范围内

对于清洁能源的需求也在不断增加。风光互补能源便是一种越

来越受到大家关注的清洁能源形式，它既能够缓解人类对于传

统能源的依赖，又能够减少二氧化碳等产生温室效应的气体的

排放，对于环境保护和能源危机更是有着巨大的帮助作用。

然而，风光互补能源的发电量不够稳定、不稳定性较大等问题

也同时存在，如果不能有效储存和利用，其导出的电能将会被

浪费掉或导致能源短缺。这时，储能电站成了解决风光互补电

站产电量波动的理想手段，储能电站可以将电能转化为各种形

式并在需要的时候释放出来，以满足电力或能源供应需求，从

而最大限度地利用风光互补能源。

同时，为了促进电动汽车的普及和推广，我们也需要解决其关

键性的技术瓶颈储能，此时电动汽车储能电站也应运而生。

电动汽车储能电站将由电池、控制系统、电动机和其他部件组

成，并能够将电能储存、释放和转移到其他不同的能源补充的

设备中。在电动汽车储能电站的帮助下，我们可以将电动汽车

充满电并将其应用于充电桩、家庭携带式充电器等地方，从而

有效地便利了我们使用电动汽车的交通方式。

综上所述，风光互补电动汽车储能电站系统是针对当今和未来

各种应用的重要储能形式之一。如何优化风光互补电动汽车储

能电站系统的设计，提高其能源效率和经济性，最大限度地发

挥风光互补能源的优势，对于未来能源的发展和环保事业整体

第二章：系统组成和原理

风光互补电站由风力发电机、光伏电池板、直流转交直流变换

器、功率逆变器、控制系统等组成。在这里，光伏电池板和风

力发电可以相互补充，以保证风光互补电站的稳定性。

储能电站具有很大的储能能力，电池的类型种类多，种类有：

非晶合金镉镍以及新型氢化物或锂离子的氢化硅，这些电池可

以把电能转化为电流，并以各种形式存储以供以后使用。储能

电站还包括控制电路、变频器、输出系统等。

在此基础上，电动汽车储能电站的组成包括了电池、控制系统、

电动机和其他的部件。随着技术的不断发展，锂离子电池和钴

酸锂电池等适合于电动汽车的储能电池得到了发展。电池和其

它部件通过控制系统和电动机协同工作，来存储能量和转移能

量。

整个系统的工作原理是：光伏电池板的直接转换和风力发电机

转化出的电流通过电缆连接到储能电站中，在储能电站中电能

被储存起来，并通过控制系统存储和管理电池中的电能，以保

证电动汽车的能源储备。

第三章：优化设计方法

系统优化设计包括建立模型、优化算法和优化策略三部分。

）建立数学模型

在风光互补电动汽车储能电站系统的分析和设计中，需要建立

准确的数学模型来分析和描述各部分之间的相互关系和影响，

以改善系统性能。针对其中部分理论模型简述如下：

a.风力发电机模型。风力发电机的转动部分包括旋转叶片(如

螺旋桨)、风筝、球形重物等。这些部件的转动，可以利用非

线性自适应控制、Hardy-Littlewood输出反馈控制等方法来进

行建模计算。

b.光伏电池板模型。光伏电池板可以建立各种不同的模型，比

如脆损模型(BMD)、分形模型、背光模型和宏观-微观多尺度

模型等。

c.储能电池模型。储能电池的模型是建立在电化学反应和电容

之间制定的，主要通过经典的方程式和热力学的方法来精确描

述电池在充电和放电过程中的电化学反应，分析储能电池的性

能特点。

d.电动汽车储能电池模型。电动汽车储能电池是储能电池的一

种特殊类型，其模型还需对汽车模型和动力学模型进行建模，

以描述车辆运动状态和热裂解过程的特点。

（2）利用优化算法进行计算和模拟

在进行系统优化设计时，最终设