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风能和太阳能在时间上有良好的互补特性,这使得风光互补发电系统相对于单独的光伏发电系统或者风力发电系统有更强的环境适应能力,更高的能源使用效率以及更低的综合开发成本,对于解决世界能源与环境问题具有现实意义。因而对风光互补发电系统的研究也得到越来越多的关注。本课题以风光互补发电技术为背景,展开对小型并网系统的研究,主要工作有如下几个方面:1.基于提出的共直流母线式并网型风光互补发电系统拓扑结构,对系统主要组成部分的工作原理、特性进行研究。结合实际光伏电池与风力发电机参数,在MATLAB/Simulink环境下分别搭建光伏发电、风力发电系统模型,模拟不同光照强度、温度和风速条件下子系统输出特性。2.分别研究光伏、风电系统最大功率跟踪控制方法,针对光照强度、风速不断变化的特点提出运用优化的变步长扰动观测法对功率进行跟踪,保障系统能够最大程度利用风能和太阳能。通过MATLAB仿真实验对功率控制算法进行对比验证。对于变桨距风力发电机组,加入桨距角控制以调节风电系统的输出功率。3.对并网逆变器控制策略进行研究,在并网电流的控制上,结合光伏和风电子系统输入不断变化的特性,且考虑到采样时延、DSP滞后一拍控制的影响,提出一种改进的预测型无差拍控制方法,用以提高逆变器效率,改善并网电流谐波。4.搭建系统整体仿真模型,并设计一套3kW并网型风光互补发电系统样机。自主设计样机的并网逆变控制器,对其硬件与软件实现方法进行详细设计分析。5.通过样机并网工作时的实验记录数据分析其运行性能,结合样机自身参数、所处的环境参数计算系统发电量相关数据及运行成本,并对其经济性进行评估。通过第三方检测机构对自主设计的逆变控制器进行了环境测试和部分EMC项目测试。样机运行良好,验证了设计的合理性。