太阳能电池工程简化模型的参数求取和验证

基于太阳能电池的单二极管等效电路,分析了太阳能电池的工程简化模型,根据厂家提供的标准测试条件下的4个参数,给出了两种详细的模型参数求取方法.针对这两种方法,采用Matlab/Simulink仿真软件分别建立了仿真模型,最后将仿真结果与实际太阳电池阵列的测鼍结果进行了比较.仿真和实验结果表明,利用这两种模型参数确定方法.单二极管等效电路模型能够较准确地模拟太阳能电池随光照和环境温度变化的输出伏安特性,误差一般都在6%以内,可以满足绝大多数工程应用的精度要求.     

太阳能电池参数求解新算法

为了得到太阳能电池板的最佳工作效率,需要求出单体太阳能电池各参数的数值。通过理论分析和仿真研究发现,串联电阻Rs有使太阳能电池的I-U特性曲线左移的特性;并联电阻Rsh有使太阳能电池的I-U特性曲线下移的特性。在此特性的基础上,根据太阳能电池的电流方程,提出了一种估算串联电阻Rs、并联电阻Rsh的新方法。在相同温度条件下,通过测量不同光照条件下的开路电压和短路电流的实验值,经过曲线拟合发现二极管品质因子n不受光照强度的影响,可以认为是常数。该算法能够较方便地得到太阳能电池的四个重要参数Io,n,Rs,Rs     

太阳能电池模型结构仿真分析

本文对太阳能电池特性进行分析,在硅太阳能电池的理论数学模型的基础上,提出一种改进的硅太阳能电池非线性工程简化数学模型。该模型是利用Matlab/Simulink工具,建立了一种简洁太阳能电池仿真模型,对其在不同温度和辐照强度下的太阳能电池的I-U、P-U 特性仿真进行分析。     

基于灵敏度分析的双馈电机短路电流简化计算

双馈风力发电机(DFIG)在低电压穿越(LVRT)过程中,常常会在转子侧投入Crowbar电阻。Crowbar电阻的投入会对双馈风力发电机的暂态过程产生重要影响,因此双馈风力发电机的短路电流计算应计及Crowbar电阻值。推导了计及Crowbar电阻的三相短路电流计算模型,并通过仿真验证了该模型的准确性。考虑到该模型是一个包含多个参数的复杂非线性模型,在对电机各参数灵敏度分析的基础上利用多元线性回归,推导了短路电流最大值的简化计算公式。仿真分析表明,该公式的误差在工程可接受的范围内,研究结果为双馈风力发电机三相短路电流最大值的计算提供简单实用的方法。     

基于Buck电路的SiC SBD模型

此处提出了一种用于电路仿真的碳化硅肖特基二极管(SiC SBD)模型,并且详细提取了模型参数.该模型精确考虑了二极管的反向I-U特性,并且简化了电阻温控模型.模型中的电压控制电流源被分为两个电流源,正向偏置电流源和反向偏置电流源.所提出模型的参数均从数据表中提取.PSpice电路仿真软件已经实现了提出的新模型.与传统的PSpice仿真模型相比,该新模型的准确性更高.同时,此处建立了一个降压变换器来比较SiC SBD和硅(Si)二极管的性能.     

电缆隧道中盾构接地系统接地电阻简化计算公式

接地电阻是接地系统安全运行的重要参数之一。本文通过仿真验证,给出了盾构接地系统(基于盾构结构的接地系统)接地电阻的简化计算公式。简化电缆隧道中盾构接地系统,建立相应的有限元仿真模型;通过仿真研究隧道中钢筋层数、钢筋个数、水泥层电导率、水泥层厚度对接地电阻的影响;根据仿真结果将求解复杂的隧道接地系统接地电阻的问题等效为求解埋地圆柱导体接地电阻的问题,并给出埋地圆柱导体接地电阻的简化计算公式。数值计算表明,简化公式计算精度满足工程要求,可用于计算电缆隧道中盾构接地系统的接地电阻。     

接地系统中接触电阻的仿真模型及其影响因素分析

接地装置与土壤间的接触电阻的正确估算,对于提高接地网设计施工水平、合理选择接地导体规格都有重要意义。但其准确值尚无科学的计算方法,所以在实际工程设计中一般无法准确考虑。为此,通过建立一种接触电阻的仿真分析模型,利用有限元工具ANSYS,就不同工况对接触电阻的影响进行了分析;仿真计算结果表明,接地导体规格、土壤特性是影响接触电阻大小的主要因素;为了便于计算复杂接地网的接触电阻,在原模型的基础上建立了一种简化模型;依据简化模型、利用接地分析软件CDEGS对不同接地网的接触电阻进行了计算;最后提出了实际工程中减小接触电阻的方法,为接地设计及施工提供了参考。     

氢光联合供电系统的能量管理

将光伏发电和燃料电池发电结合起来,提出了一种基于双输入Buck变换器的氢光联合供电系统,它是由太阳能电池、燃料电池和双输入Buck变换器组成。基于双输入Buck变换器提出了一种氢光联合供电系统的能量管理控制策略,尽可能多地利用了太阳能电池的输出功率。在Saber仿真软件中搭建了一个氢光联合供电系统的仿真模型,对系统进行仿真分析,并在实验室完成了一台原理样机进行实验验证,仿真结果和实验结果均验证了双输入Buck变换器的工作原理和能量管理策略的有效性。     

光伏组件5参数模型的等值修正求取算法

利用光伏电池生产厂家提供的标准测试条件下开路点、短路点和最大功率点的实测数据,形成含光生电流、二极管理想因子、等效串联电阻、等效并联电阻的非线性方程组,用牛顿-拉夫逊法进行求解。针对求解时二极管理想因子初值的选取不当导致其他模型参数的计算结果出现参数漂移问题,提出一种等值修正计算方法,通过消去二极管理想因子后建立了等值方程式,给出了相应的迭代参量修正策略。理论分析表明,该方法不再由人根据经验选定二极管理想因子值,求解过程中没有忽略等效的并联电阻和串联电阻,迭代修正策略保证了通过少量迭代即可得到精确的模型参数。结合MSX60光伏组件实际实验数据的算例分析验证了所提算法的准确性。     

光伏电池热电压动态模型及其仿真分析

为了降低光伏电池的建模难度,在光伏电池的等效电路模型基础上,对单二极管模型进行简化.为了兼顾简化模型的精确度,在考虑了引起模型误差的等效电阻等因素后,得出改进的单二极管串联模型——热电压模型,并且在热电压模型中加入环境修正参数,进而得到热电压动态模型.同时为验证该模型的有效性,在MATLAB/Simulink环境下建立...     

光伏组件热斑电池片功率损耗的简化算法研究

热斑故障是光伏组件各类故障中最常见的一种。热斑电池发热越大,热斑故障越严重,对光伏系统的危害越大。针对常见晶硅光伏组件结构,剖析了光伏组件因热斑故障所引起的发热机理,结合单二极管等效电路模型提出一种简化的热斑电池片功率损耗计算方法;分析了光伏组件的不同工作状态,并结合组件的I-V曲线给出了各种工作状态下简化功率损耗算法中的关键参数确定方法。通过对光伏组件热斑电池片实验测试温度和热仿真温度对比,验证了所提简化功率损耗计算方法的准确性。     

基于PSASP的光伏发电系统建模及其并网对微电网电压质量的影响

首先对光伏发电系统发电原理、运行方式等进行了介绍,总结了光伏发电并网对电网影响的研究现状.其次,对光伏发电系统的电池特性进行简化,并基于PSASP仿真建立了光伏发电的电源模型;针对Benchmark模型,仿真了中压配网系统和低压微电网光伏发电接入情况;然后针对不同的天气条件,研究了不同形式的光伏发电系统接入对系统产生的稳态影响,以及不同容量的光伏发电系统接入对微电网稳态运行时电压质量的影响.最后提出了改善微电网电压质量的相关措施.     

适用于小样本的神经网络光伏预测方法

基于神经网络的短期光伏预测方法通常需要大量训练样本,对于新投运的光伏电站,历史运行数据的不足使得常规短期光伏预测方法难以应用。针对该问题,提出一种适用于小样本的双层神经网络单步光伏预测方法。根据光伏发电各环节影响因素的解耦特性,将常规单层神经网络拆分为双层网络,使每层网络具有简化的结构;用单步预测代替多步预测,降低神经网络的输入输出维数;基于统计分析,将天气影响因素有效整合到预测模型中,简化输入输出之间的映射关系。使用实际数据对所提光伏预测模型进行训练和验证,结果表明,所提方法可有效减少对训练样本数量的需求,同时保证预测的准确度。     

风电场静态等值及应用研究

文中提出了按照风电场内详细接线图来建立详细风电场静态算例模型;该方法可以使计算结果适应风电场内各种运行条件,解决了传统PQ、PV简化模型和RX模型风电场静态等值方法的局限性,为电网规划和运行提供了实用的计算方法。     

光伏并网系统的MATLAB快速仿真模型研究

以光伏发电系统的数学模型为基础,给出了其基于MATLAB/Simulink的仿真模型。针对传统仿真方法快速性、鲁棒性较差的缺陷,分析了两种基于逆变器的等效简化模型—等效开关模型与平均模型,并从仿真速度、精度及鲁棒性等方面对上述模型进行对比。此外,针对大规模光伏发电系统接入电网的情况,提出一种可用于快速仿真的相量模型,有助于电力系统的快速潮流计算与暂态特性分析,其有效性通过仿真对比得到了验证。最后,对四种仿真模型进行综合对比,提出了各种仿真方法的适用场合。     

影响光伏最大接入功率的PCC临界电压及计算方法

针对光伏电源接入中压配网的最大接入功率问题,在简化中压配网模型中分析了受母线电压及线路电流约束时光伏电源最大接入功率随配网PCC点电压变化的情况,并根据母线电压及线路电流随光伏接入功率变化的规律,推导影响光伏最大接入功率的PCC临界电压计算方法。经仿真验证,该方法准确性较高,适用范围较广。对光伏接入中压配网的规划和运行有一定参考价值。     

超级电容在电力系统中的应用

对超级电容的工作原理、运行特点、充放电特性以及在电力系统中的应用进行了较全面的介绍．还利用Matlab／Simulink仿真软件搭建了超级电容的工程简化模型,对超级电容用作储能系统来平抑分布式光伏系统发电功率进行了仿真。     

基于MMC技术的光伏并网逆变器原理及仿真研究

模块化多电平换流器（MMC）已成为最具前景的多电平技术,分析了以MMC为核心换流器的光伏并网逆变器的原理。并对MMC涉及的关键技术：MMC的调制和电压均衡进行了研究,提出了动态直接调制法和电容电压简化排序的均衡策略。在系统级采用传统光伏并网逆变器的双闭环控制方法,构建了完整的基于MMC的光伏并网逆变器的仿真模型。结果表明：采用MMC作为核心换流器并基于普通双闭环控制设计光伏并网逆变器的方案不仅是可行的,而且具有低谐波等优势。     

居民小区电动汽车光伏充电站三分段能量管理策略

针对光伏充电站运行中的能量管理问题展开研究。介绍了光伏充电站的典型结构;分析了居民小区电动汽车充电行为,并建立了电动汽车充电负荷简化模型;基于分时电价和居民小区负荷特性,以充电站的购电费用、光伏利用率及电网峰谷差为主要衡量标准,提出以光伏充电站为主体的三分段能量管理策略。结合具体算例,在不同日照条件下验证所提策略的合理性、有效性。仿真结果表明,采用三分段能量管理策略能够对站内电动汽车进行有序充电管理的同时消纳本地光伏出力,并缩小电网峰谷差。所提策略算法简单,效果明显,不依赖预测数据,易于工程应用。     

光伏电池精确工程模型及输出特性研究

建立准确高效的光伏电池工程数学模型是光伏发电技术及相关研究的重要基础。光伏组件传统数学模型具有较高的精度,但非线性强、涉及超越方程,求解比较困难,难以满足工程模型对复杂度与精确度兼顾的要求。针对这一问题提出一种光伏电池精确工程模型,对数学模型进行了参数简化,设计了需要参数及迭代次数较少的牛顿—拉夫逊法的参数计算方法,改进了迭代中出现的奇异矩阵。利用MATLAB对该模型进行了4种不同光伏材料和变电阻参数特性影响测试,在不同的辐照强度和环境温度条件下对光伏组件模型输出特性进行了仿真实验和分析。结果表明,所提模型具有较好的通用性和灵敏度,快速准确反映了变工况条件下光伏组件的I-U和P-U输出特性,为大型光伏发电系统的研究提供了有力的支持。