● 摘要
随着能源消耗的急剧增长，环境污染的日益严重以及分布式发电技术的飞速发展，将光伏发电、储能系统、负载和控制装置组合起来，以微电网的形式最大效率地发挥其能量利用，提高电网的供电效率。本文针对基于光伏发电、直流发电机发电及蓄电池储能系统相结合的直流多电源无人机发电系统，对系统各个单元进行了详细的理论研究及建模仿真，对多电源直流母线电压的控制方法进行了研究与改进，多负载并联时系统的稳定性分析及长航时飞行策略的研究，实现了系统能量的最大利用及功率平衡，并使系统稳定而长航时运行。本课题的主要工作和研究成果如下： 本文前半部分介绍了组成多电源直流发电系统的主要结构，对系统各单元进行理论研究并对系统各模块进行建模仿真，其中包括光伏、DC/DC变换器、蓄电池、直流发电机及负载模型，在验证了各模块的正确性后建成系统集成仿真平台。 其次，着重研究了多电源直流发电系统的控制策略，分析各微电源的下垂特性，根据现有理论提出一种改进的下垂控制策略，并仿真验证其控制性能的提高。 最后，分析了恒功率及恒电压负载并联时系统的稳定性，建立负载模型并计算得出稳定运行区域并仿真验证。提出一种保持多电源无人机长航时飞行的飞行策略并建模仿真。