储能设备获最大功率的改进型光伏充电系统设计

针对光伏充电系统中能量利用率不高的问题,给出了改进型光伏充电系统的硬件及软件系统的设计方法。该系统基于低功耗单片机MSP430F1611,利用扰动观察法,通过控制数字电位器来间接调节MPPT变换器的输出电压,从而光伏电池功率与MPPT变换器效率在比值最优的情况下,可使得储能设备获得最大功率。经过仿真验证,该方法可以达到预期的效果,储能设备在同等条件下能获得更多的电能。     

基于BP神经网络的光伏阵列温度预测

针对现有太阳能光伏阵列仿真实验中因采用环境温度代替光伏组件温度而导致的光伏阵列建模不正确问题,指出应在光伏电池仿真模型中区分环境温度和组件的实际工作温度;分析了光伏组件温度与环境温度和输出功率的关系,给出了一种基于BP神经网络的光伏阵列组件温度预测方法,并将预测结果与实测结果进行比较,得出结论:该方法可有效预测光伏阵列组件温度,且采用前一天数据和前三天数据都有较好的预测效果,因此实际应用时可采用前一天的数据来预测当天的组件温度。     

光伏电站远程监控系统设计

本文主要论述分散式光伏电站远程监控系统的设计与实现。远程监控系统主要由基于B/S的三层体系结构主站、基于ARM的智能终端以及基于单片机的数据采集装置组成。数据采集装置主要采集光伏电站的电压电流等信息,通过RS232串口传给智能终端;智能终端分析处理采集的数据,通过GSM短信机制和主站通信,从而实现光伏电站的远程监控。     

Photovoltaic effect and carrier transport mechanisms in Hg1-Mnxtdiodes

Hg_1-xMn_xTe semiconducting semimagnetic alloy has been examined in the context of its possible applications in infrared detectors. For analysis of detector properties the intrinsic carrier concentration has been calculated as a function of temperature and crystal composition. The starting material was In-doped Hg_1-xMn_xTe grown by the modified Bridgman method. The as-grown crystals with manganese content of 12-19% were p-type with carrier concentration and mobility of 100 cm²/ Vs at 77 K. An-type layer was formed on the surface by the annealing process in saturated Hg-vapour at 270-320° for 2 hrs. Capacitance-voltage curves have C^-3 dependence on applied voltage indicating that the junction is linearly graded. From standard electrical measurements and spectral characteristics the main detector parameters were determined and compared to those of Hg_1-xCd_xTe devices. The influence of material properties on detector parameters was analyzed. In order to estimate the carrier transport mechanisms, differential resistivities and current-voltage curves were measured over a wide range of temperaturesi.e. 25 to 300 K. From the temperature dependence of the R₀A product, it was established that at high temperatures (150-300 K) the carrier transport is dominated by a recombination-generation mechanism. In low temperature region the excess current at forward bias is probably attributed to carrier tunneling via energy states distributed randomly within the forbidden gap. At reverse bias the leakage surface or volume currents dominate in the carrier transport.     

电力电子设备谐波对配电网电压骤升的影响研究

分析了相关电力电子设备的结构特性、谐波产生原因与叠加机理,探讨了电力电子设备在配电网中谐波注入并引起配电网用户电压骤升的原因,构建了谐波对配电网电压影响的仿真模型;在配电网现场测量了多台电力电子设备的实际谐波含量,并以这些测量数据和实际农村低压配电网、IEEE 33节点中压配电网算例为基础,通过多个运行场景进行仿真对比,对用户电压大幅提升现象进行了验证,最后提出了治理这类电压骤升的措施。     

电网故障下光伏并网低压故障穿越控制策略的研究

电网发生故障或扰动可能造成光伏并网点电压跌落,严重影响电力系统的安全运行,光伏发电站有必要具备在电压跌落范围和时间内保证不脱网运行的能力。提出一种基于无功补偿的光伏并网低压穿越控制策略。该方法在检测到电压跌落时,通过断开外部电压环路将双闭环控制模式更改为单电流环路操作模式,采用改进后的无功补偿控制策略防止逆变器产生过电流,为电网电压提供无功补偿,较好实现不脱网运行。最后利用Matlab / Simulink软件比较和分析低压穿越控制策略前后的相关参数。仿真结果表明,改进的控制策略可以有效地抑制逆变器输出电流的增加,并且能提供无功功率来支持电网电压,以在电网电压骤降期间实现低压穿越。     

光伏发电超高次谐波发射特性及影响因素分析

由电力电子装置广泛应用带来的超高次谐波问题近年来引起关注,但光伏发电超高次谐波发射特性的研究仍不够充分。本文首先以采用双极性调制的典型电压源型逆变器为例分析其产生的谐波幅值及分布规律,确定了产生超高次谐波的直接影响因素:开关频率、调制比、直流侧电压;然后重点分析了滤波器参数、控制器参数、MPPT控制以及不同功率水平对超高次谐波的间接影响,给出了LCL滤波器参数选择依据;基于某光伏系统的实测数据,对光伏发电超高次谐波主要频率分布范围及总体含量进行量化分析。最后,基于Matlab/Simulink搭建了光伏发电系统的仿真模型对上述分析结果进行验证。     

基于相似样本和多模型动态最优组合的光伏功率预测

针对传统单一预测方法存在的局限性,引入了考虑特征加权的模糊聚类方法,进行关于天气类型的划分以得到相似样本;提出多模型动态最优组合预测方法,根据各窗口期预测误差的波动情况,设置合适的临近历史样本窗口宽度,利用窗口期中的数据和构建的最优赋权模型进行组合权重的求解,在避免单一预测方法片面性的同时,提高了对各种天气的适应性。通过算例验证分析表明,所提出的组合预测方法在各种天气类型下的预测效果都优于理论预测、BP预测和LSSVM预测等单一预测方法,能够有效提高预测的有效性和准确性,具有较高的工程实用价值。     

一种计及空间相关性的光伏电站历史出力数据的修正方法

针对光伏系统渗透率增高对电力系统稳定运行带来的严峻挑战,考虑到光伏功率预测技术精度高度依赖于数据精度的问题,提出一种基于人工神经网络的光伏电站历史出力数据修正方法。利用人工神经网络在建立复杂非线性映射关系的优越性,引入皮尔逊相关系数对数据进行降维处理,选择与目标光伏电站出力相关性高的电站作为基准光伏电站,并结合光伏出力的空间相关性特征与基准光伏电站的出力数据对目标光伏电站失准及缺失数据进行修正,以解决由人为因素或数据采集系统老旧带来的光伏数据失准问题,并通过山东省聊城市的光伏历史出力数据对所提方法进行分析验证。     

基于模糊控制-扰动观察法的光伏MPPT跟踪技术

本文提出了基于模糊控制-扰动观察法的光伏MPPT跟踪技术。通过分析光伏电池的工作特性,建立光伏电池输出功率的数学模型,进一步建立了模糊控制-扰动观察法的实施步骤,并搭建了Matlab/Simulink仿真模型,对扰动观察法的光伏MPPT跟踪技术与提出的跟踪技术进行了仿真,并对两种跟踪技术仿真数据进行了对比。仿真表明,所提的方法功率波动范围小,跟踪精度高,能以很快的速度达到最大功率点等优点。