硅光伏电池工程数学模型研究与仿真

对现有硅光伏电池数学模型进行简化以获得一种工程用数学模型.在Matlab/Simulink中建立仿真模型,根据数据手册提供的参数模拟硅光伏电池的输出特性以验证工程数学模型的有效性.仿真和分析结果表明,利用该工程数学模型模拟硅光伏电池输出特性能满足特定精度要求的工程应用场合.     

基于MATLAB的光伏电池阵列MPPT仿真研究

利用MATLAB/Simulink仿真模块,以光伏电池阵列的数学模型为基础,建立了一种光伏电池阵列的仿真模型.给出了仿真模型的内部结构,及其在不同环境温度和光照强度下的输出特性仿真结果.对仿真模块进行了最大功率点跟踪仿真,给出了仿真结果.     

光伏电池数学模型的labVIEW仿真分析

针对光伏电池数学模型需要知道一些特定参数,分析研究光伏电池有一定的困难,为此本文提出简化的工程用数学模型。使用LabVIEW搭建所建模型,并模拟光照强度和环境温度的变化对光伏电池输出特性的影响。仿真结果接近光伏组件实际工作特性,验证了建模的有效性。光照强度和温度对光伏电池输出特性影响的测试实验验证了所建模型的正确性,对于光伏阵列建模及光伏电池的研究有理论和实际意义。     

硅太阳电池模型参数的一种解析方法

通过对硅太阳电池的数学模型进行分析,给出了一种利用硅太阳电池的开路电压、短路电流以及最大输出功率点处的电压、电流确定模型参数的方法.对两种硅太阳电池进行了仿真及实验测量.数据分析结果表明该方法确定的模型能够反映硅太阳电池的特性.     

光伏建模与并网仿真

在Matlab/Simulink仿真环境下利用S函数,开发了太阳电池板的仿真模型,其通用性强,仿真速度快.该模型采用扰动计算法实现光伏阵列的最大功率跟踪(MPPT),模拟了不同太阳辐射强度、环境温度下的I-V、P-V特性.并且利用该模型进行并网仿真,仿真结果表明在短时间内光照强度的变化对光伏阵列的输出特性影响比温度更为...     

局部阴影条件下光伏电池建模与输出特性仿真

针对目前所提出的局部阴影条件下光伏电池数学模型比较复杂,在仿真中应用较为困难的问题,对均匀光照条件下的工程用数学模型进行改进,使之在Matlab软件仿真中可搭建出带有物理接口的模型,无需进一步理论推导,只要正常串并联就可实现任意环境下任意规模光伏阵列的仿真。利用该模型分别对局部阴影条件下的光伏组件、4组件串联阵列及{4×4}光伏阵列进行仿真,通过输出特性的对比,探究了光伏组件的串联与并联结构对其输出功率的影响,为光伏系统的设计提供参考。     

局部阴影条件下光伏阵列数学模型研究

局部阴影条件下,光伏阵列的I-U特性呈现阶梯状、P-U特性存在多峰值以及输出曲线特性较复杂,为阴影条件下光伏阵列输出特性的建模带来较大难度。工程用数学模型和运动学平抛模型,难以适应多变的阴影条件,且计算量大,建模过程困难。在此基础上提出了电流排序运动学平抛模型。经过建模、仿真、分析和对比,证明使用该模型建模不仅输出结果误差能够维持在一定的范围内,而且在建模过程中能够大大减少计算量;适用于阴影条件下光伏阵列输出特性的快速建模。     

太阳能光伏电池电气特性仿真研究

建立工程用光伏电池数学模型,并在Matlab/Simulink仿真环境下建立光伏电池输出特性的仿真模型,通过仿真得到不同环境条件下的光伏电池输出特性曲线。结果表明,当外部光照强度或温度发生变化时,所建模型能够准确反映光伏电池的基本电气特性,验证了模型的有效性。     

基于S-Function Builder的光伏阵列仿真模型

基于MATLAB/Simulink中的S-Function Builder模块,所建立的光伏组件仿真模型利用C语言将简化的光伏组件数学模型编程,再与其他Simulink模块连接成电路以仿真电路性能。该仿真模型输出结果与户外实测光伏组件电流电压特性曲线比较结果显示出了良好的一致性,最大功率点处误差最大约为1.8%,可满足科研精度的要求。特别是该光伏组件仿真模型还可在Simulink中串联为光伏阵列,并对局部阴影下光伏阵列输出特性进行较好的仿真。     

适用不同尺度光伏阵列的数值建模方法

把光伏电池电路模型的离散计算结果作为基准数据源,利用数值计算方法实现对光伏阵列及各光伏单元的建模,详细阐述了该建模方法的实现机理及数学模型表达。针对光伏阵列运行中常遇到的阴影遮挡工况,建立了不同规模(单体光伏电池、组件、组串、阵列)的遮挡模型,并给出仿真结果。结果表明:在不同遮挡率下,单体光伏电池、组件的I-V输出特性曲线只有一个阶梯,P-V输出特性曲线仅有一个功率峰值;组串I-V输出特性曲线阶梯个数等于组件不同遮挡率个数,P-V输出特性曲线功率峰值个数不大于阶梯个数,并验证了两者之间的确切关系;光伏阵列的功率峰值个数与各组串的峰值个数关系复杂。该模型可适用于不同规模光伏阵列,仿真灵活,也容易与电力电子回路集成实现系统级仿真。     

基于DIgSILENT的并网光伏发电系统的建模与仿真

基于DIgSILENT仿真平台搭建了适用于动态仿真的并网光伏发电系统的工程用数学模型,包含了光伏阵列、逆变器及其控制系统模型。该系统采用电压外环电流内环的双闭环控制方法,直流电压外环用于实现光伏电池最大功率点跟踪,交流电压外环用于控制输出的无功功率。最后,结合算例,研究了实际光照强度变化、电网有功调度及电网电压跌落时光伏系统的输出特性。仿真结果表明,采用的仿真分析方法切实有效,模型输出与实际输出基本相似。该模型能够很好地实现最大功率跟踪、快速地响应电网调度指令,电网电压跌落时还可提供一定的无功功率,可用于实际光伏发电系统的并网分析,为实际工程研究奠定了基础。     

基于MATLAB的光伏电池通用数学模型

针对光伏电池输出特性具有强烈的非线性,根据太阳能电池的直流物理模型,利用MATLAB建立了太阳能光伏阵列通用的仿真模型.利用此模型,模拟任意环境、太阳辐射强度、电池板参数、电池板串并联方式下的光伏阵列Ⅰ-Ⅴ特性.模型内部参数经过优化,较好地反应了电池实际特性.模型带有最大功率点跟踪功能,能很好地实现光伏发电系统最佳工作点的跟踪.     

光伏阵列多峰最大功率点跟踪研究

针对光伏组件输出特性的非线性以及受外部环境的影响,提出了一种遗传神经网络跟踪光伏阵列最大功率点方法.利用太阳能电池的物理特性和输出特性,建立了串联光伏组件的数学模型,给出了组件的电流电压和功率电压特性方程;同时利用MATLAB软件进行仿真、训练及测试,利用遗传神经网络算法成功地对系统最大功率进行跟踪.仿真结果表明,光照强度、温度及遮挡率直接影响着系统最大功率的追踪,与传统的BP算法相比,该算法跟踪的时间更短,精确度更高.     

基于改进CSO算法的光伏系统发电功率短期预测

为了提高光伏发电系统短期输出功率的预测精度,建立了基于改进鸡群算法优化支持向量机(ICSO-SVM)的预测模型,在鸡群算法中引入动态惯性权重和自适应因子加强算法的寻优能力.通过计算得到对光伏发电影响较大的因素为太阳辐射强度、大气温度和相对湿度;计算出待预测日期和历史日期之间的关联度,确定预测所需要的训练样本并对模型进行...     

基于LabVIEW太阳能电池最大功率点跟踪研究

为了获得太阳能电池最大功率点时的电压、电流、功率数据,根据太阳能电池模型及其输出功率曲线的单峰性,提出了利用LabVIEW和电子负载实现太阳能电池最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,简称MPPT)方法.该方法以LabVIEW和电子负载为核心,实现采集并记录电子负载的电压、电流、功率数据的功能,并根据这些数据实时对电子负载进行控制,完成人阳能电池的MPPT.该方案稳定可靠、开发周期短.     

阵列浮子式波浪能发电装置的水动力性能分析

阵列布置是浮子式波浪发电装置的未来趋势,为研究阵列浮子的水动力性能,文章提出了一种阵列浮子式波浪能发电装置,叙述了该装置的工作原理,基于势流理论对振荡浮子的水动力特性进行理论分析,在此基础上建立了仿真分析模型,并利用水动力分析软件AQWA分析了单个浮子在不同吃水下的频域响应RAO值,设计了工程样机并开展了海试试验,通过工程样机的实海况运行对理论分析和仿真结果进行了验证。机组试验数据表明,合理优化布置的阵列浮子对整个波浪能发电系统的稳定高效功率输出有很大作用,文章研究结果对进一步优化阵列浮子式装置的结构奠定了基础,具有一定工程意义和学术价值。     

太阳能供电系统的多目标优化设计方法研究

为合理设计太阳能供电系统的蓄电池和太阳电池板阵列,提出一种综合考虑阵列经济性及供电可靠性的多目标优化设计方法。基于蓄电池充放电特性和太阳电池板发电特性,结合负载供电需求和蓄电池及太阳电池板成本,利用蓄电池温度修正系数、放电深度、充电效率和太阳能日辐射量及斜面修正系数,综合考虑两次最长连续阴雨天数及其最短间隔天数等,提出了评价阵列经济性的阵列总价和评价阵列供电可靠性的潜在故障概率,并进一步提出了综合评价阵列经济性和供电可靠性的阵列综合系数,从而确定经济可靠综合性能最优的蓄电池和太阳电池板阵列设计方案。     

光伏电池工程用数学模型及其模型的应用研究

以光伏电池输出特性为基础,给出了光伏工程实用数学模型,利用Matlab建立了光伏电池仿真模型,分析了在不同的太阳辐射强度、环境温度下的输出特性,此外,利用改进扰动观察法建立了最大功率跟踪模型(MPPT),并与Buck-Boost电路结合使用,通过PWM来获得控制信号以此来改变光伏电池的输出电压,能很好地实现光伏发电系统最佳工作点的跟踪,为整个光伏及微网系统进一步研究提供参考价值。     

一种太阳电池阵在轨输出电流预计方法

太阳电池阵作为长寿命小卫星的主能源,负责光电能量转换,其在轨输出电流受诸多外部因素和内部因素的影响,其中最重要的是有效太阳光强的影响和空间环境导致自身性能衰降的影响。因此太阳电池阵在轨输出电流呈现长期缓慢衰降的趋势,尤其在寿命中后期及超期服役阶段,输出电流可能还会受到一些如轨道漂移等不可预计因素的影响而发生变化。掌握太阳电池阵在轨输出电流的变化规律,对于是否需要采取能源参数的调整、改变载荷的使用策略或变轨等确保整星能源安全的在轨管理措施具有重要意义。以在轨卫星的实测数据为基础,对已知的外部影响因素进行归一化处理,分析其规律性,采用数学函数的方式对归一化后的在轨数据进行拟合,得到太阳阵在轨输出电流的预计模型,并将采用此模型的预计值与实测值进行比较,验证了模型精度。     

空间柔性太阳电池阵用隔离二极管热分析

空间柔性太阳电池阵用隔离二极管是专为空间柔性太阳电池阵电池电路设计的,用于电路间隔离的器件,安装在每个单串电路的正极输出端位置,以避免由于太阳电池阵中某串电路发生短路引起所在分流电路其它电池串功率损失,起到故障隔离作用。通过开展仿真分析结合试验验证工作,验证了隔离二极管产品设计状态的合理性及环境适应性,为后续太阳电池阵的设计提供了数据支持。