直流模块式光伏发电系统前级DC/DC变换研究

针对传统集中式光伏发电系统结构存在的问题,介绍了直流模块式光伏发电结构,并利用反激变换器作为直流模块式光伏发电系统的前级直流模块,采用变步长的滞环比较法实现光伏电池的最大功率跟踪控制,采用带有输入电压前馈控制的电压闭环控制策略实现直流母线的稳压控制。试验结果表明,该方案可行。     

光伏发电系统的新型DC/DC变换器设计

针对传统全桥DC/DC变换器存在的硬开关损耗和因开关管开关特性不一致使变压器原边磁芯单向饱和问题,设计了一种用于光伏发电系统中的移相ZVS全桥DC/DC变换器,控制电路采用基于芯片UC3875的双环反馈方案,驱动电路由专用驱动集成芯片IR2110S构成.不仅实现了开关管的软开关控制、降低开关损耗、提高系统效率,还可解决偏磁问题,使变压器的磁通密度工作接近于饱和点.实验样机的研制验证了设计的可靠性.     

高能效直流模块式光伏发电系统性能评估

为了提高光伏发电系统在阴影和失配条件下的能效,保护光伏模组,提出一种基于并联直流模块的光伏发电系统结构,并与已有的串联直流模块和旁路直流模块式光伏发电系统进行了比较分析,综合评估了3种高能效直流模块式光伏发电系统的性能和特点.     

直流微电网系统的DC/DC变换器控制系统设计

全桥DC/DC变换器由于具有高功率密度、高效率、高变压比及电气隔离的特点,成为直流微电网系统中重要的电力电子接口。而移相全桥DC/DC变换器具有高阶时变非线性的特点,具体应用时较难建立其精确的数学模型,这影响了传统PID控制性能,因此设计了模糊自整定控制器。通过对峰值电流模式下变换器的小信号建模,在传统PI控制的基础上,给出了基于模糊理论的PI参数在线自整定方法。同时,利用Matlab仿真工具给出了模糊控制器的设计方法,并通过DSP对其进行软硬件实现。仿真和试验结果表明,模糊自整定控制与常规PI控制相比,提高了系统的抗扰动能力,改善了系统的动态性能,从而提高了整个微电网系统的可靠性。     

DC/DC单管谐振式变换器在光伏电热水器中的应用

针对光伏电热水器DC/DC变换器存在磁芯利用率低、控制困难、成本高、可靠性低等问题,文章设计了一种单管谐振式DC/DC变换器,在建模、分析的基础上,提出了改变开关频率实现最大功率点跟踪(MPPT)的控制方法;对变换器主电路中器件的关键参数进行了设计,制作了实验样机,通过实验验证了所提出的单管谐振式DC/DC变换器供电的可行性。     

双级式光伏并网发电前级变换器系统建模与控制器参数设计

针对双级式光伏并网发电前级变换器系统功率电压双闭环MPPT结构的控制器参数设计问题,基于前级变换器系统的等效电路,采用状态空间平均法建立了系统的非线性模型,进而采用平衡点附近线性化方法得到其线性模型。根据对象特性引入控制器结构,在频率特性和根轨迹分析的基础上,给出了前级控制器参数的系统化设计方法。12 k W双级式光伏并网发电系统仿真结果表明,在标准光强和模拟自然条件光强变化时,该控制器能快速实现前级MPPT跟踪控制及单位功率因数并网控制,获得了良好的动静态性能。     

直流微网DC/DC变换器的虚拟直流电机控制策略研究

直流微网是小惯性系统,负荷频繁投切和新能源出力波动等因素都会影响母线电压的稳定。在直流微网系统中,往往通过储能单元维持系统功率平衡和母线电压稳定。针对储能端口双向DC/DC变换器,提出一种简化的虚拟直流电机控制方法,以增强系统的惯性和阻尼;建立虚拟直流电机控制的小信号模型,分析控制策略的稳定性和动态特性;对于动态响应初期母线电压的冲击性变化,提出输出电流前馈的小信号模型补偿方法,进一步平滑母线电压的动态过程;最后通过仿真分析验证了所提控制策略的正确性和有效性。     

模块化LCC谐振变换器在光伏发电直流并网系统的应用

模块化LCC谐振变换器级联拓扑具有软开关、高功率密度、易于扩展、输出能力强等优势,在光伏并网领域有着极大的发展潜力,但也存在着输出电压不均衡的问题。多模块LCC变换器的不均压问题是由模块间参数偏差引起的,主要通过谐振参数偏差和共模干扰造成模块间不均压。针对容性滤波的两模块LCC变换器,建立了大信号模型计算各模块输出电压及不均压度,并搭建了两模块LCC变换器的样机平台,对所提出的含分布参数影响的两模块LCC模型进行了验证。所提模型可为变换器设计的容差分析提供依据,让模块化LCC变换器拓扑更稳定的应用于光伏并网系统。     

直流模块式屋顶光伏系统的设计与建设

本光伏系统为中国华能集团清洁能源技术研究院光伏发电技术实验室的配套项目,工程建设于北京市未来科技城中国华能集团人才创新创业基地实验楼屋顶.系统设计容量为50kW,涵盖多种组件类型和跟踪方式,为集成输出特性各异的光伏阵列,将直流模块式拓扑结构应用于屋顶光伏系统,通过各直流模块分布式的最大功率点跟踪,可以提高屋顶光伏阵列抗局部阴影的能力,并可以使各阵列均运行在最大功率点,预期将最大限度发挥光伏组件的效能.     

燃料电池发电系统中新型直流变换器的研究

针对燃料电池输出端电压低且变化范围宽,需较高的直流电压增益才能实现并网发电的特点,文章研究了一种基于交错控制和平均电流控制的新型高增益直流变换器,该变换器不仅具有较高的电压增益、合适的占空比、脉动较小的输入输出电流纹波,开关管承受的电压电流应力远远低于传统的二次型Boost变换器,而且控制电路简单等特点。文章详细分析了该变换器的工作原理、稳态性能,并对其进行了小信号的建模分析,通过仿真验证了所研究的拓扑电路和控制方法的可行性。     

漂浮式光伏发电系统的发电性能研究

漂浮式光伏发电技术是未来光伏发电的应用方向之一。在同一地点建立了1座6.3 kW漂浮式光伏发电系统及1座6.3 kW陆上光伏发电系统,分别对其发电性能进行数据采集与分析。试验表明,漂浮式光伏发电系统的总发电量比陆上光伏发电系统高2%,总体发电效率更高,漂浮式光伏发电系统降低温度损耗对系统发电功率的影响较明显。     

太阳能光伏发电系统直流保护探讨

针对太阳能光伏发电系统的直流部分,根据近年来常见的一些故障现象及其发生的原因,提出一些保护方法及改进措施,以促使光伏发电技术的进步,并促进太阳能光伏产业的持续发展。     

DC 1500 V光伏发电系统研究与应用分析

太阳能光伏发电在近年来得到了高速发展,已成为解决化石能源短缺和应对气候变化的重要途径.文章在介绍了光伏发电系统基本结构的基础上,分析了现行DC 1000 V光伏发电系统设计方案在降低系统成本和提高系统效率方面极其有限的现状,具体介绍了DC 1500 V光伏发电系统的设计基础,以及在降低系统成本和提高系统效率方面的优势,并给出了具体设计方案和分析了应用前景.     

光伏直流升压系统中级联DC/DC变流器的均流/均压控制策略

输入并联输出串联级联DC/DC变流器可减小开关器件承受的电流/电压应力,适用于低电压输入高电压输出的光伏直流升压系统。为了保证级联变流器的稳定工作,必须确保各模块的输出电压均衡。分析统一占空比控制策略的缺点,提出采用均流型MPPT控制策略实现输出均压和光伏模块的最大功率跟踪,针对均流型MPPT控制策略在光照强度发生变化时的暂态特性的不足提出在均流环的基础上叠加输出电压环的均流均压型MPPT控制策略,以改善系统的动态均压能力。并提出光伏直流升压系统中输入并联输出串联级联DC/DC变流器的模块化设计结构。仿真结果验证了该方法的有效性。     

应用于光伏发电系统的高效双路径变换器研究

提出一类具有部分功率处理特性的变换器——双路径功率变换器（DPPC）,利用电压源串联的思想衍生其不同结构,从结构维度定义并推导DPPC的增益和效率特征关系,利用仿真对不同结构DPPC的增益与效率特性进行验证。最后选取最佳升压结构得到的变换器作为实验验证对象,搭建2 kW样机证明该变换器的可行性与高效性。     

光伏系统中的新型高增益直流升压变换器

针对光伏系统中对电压增益高、电压应力小的高性能直流升压变换器的需求,研究了一种新型高增益变换器的拓扑结构。首先,阐述了该变换器的结构来源,介绍了该变换器的工作原理,再推导其电压增益、开关管和二极管的电压应力公式,展示了部分元器件的电压、电流波形,并对比研究了该变换器与一些同类型的变换器的部分参数,最终通过开环试验验证了该变换器的有效性。该变换器具有一定的推广应用价值。     

光伏发电系统直流串联故障电弧检测方法研究

根据光伏阵列不同阴影下的伏安（U-I）输出特性,分析光伏发电系统直流串联故障电弧产生机理,通过搭建故障电弧实验平台分析直流故障电弧的信号特性,进而提出一种基于Volterra级数的串联直流故障电弧检测方法。该方法先对电流信号进行相空间重构,然后在重构的相空间内建立Volterra级数模型以提取时域核特征,并采用狮群算法（LSO）优化的核限学习机（KELM）辨识故障电弧。实验结果表明：该方法能准确检测光伏阵列正常运行与阴影状态下的强直流故障电弧,还能检测微弱直流电弧。     

开关升压变换器在光伏发电系统中应用的研究

传统逆变器为降压变换器,不适用于光伏发电系统等需要升压的环境,并且为避免短路,需要在同一桥臂加入死区信号,这将导致输出电流波形畸变,同时也限制了其电压利用率。该文为解决上述问题,改进传统变换器拓扑结构,提出一种输入电流连续型开关升压变换器拓扑结构并将其应用到光伏发电系统中。该拓扑为单级变换器,具有升压电路简单,输入电流连续,逆变侧上/下桥臂不需要添加死区时间,抗干扰能力强等优点,可很好的应用到光伏发电系统中。该文通过实验验证了该拓扑结构的准确性及应用到光伏发电系统的可行性。     

直流微网中双向高变比DC/DC变换器阻抗特性分析

摘要： 在线安全稳定预警与辅助决策是智能电网调度中不可缺少的技术之一。从全网实时数据生成、安全稳定预警与辅助决策3个层面来研究在线安全稳定预警系统的功能构建与应用模式。利用在线实时态及时发现电网运行中的薄弱点和风险点,并给出相应的辅助控制策略;利用在线研究态进行预想方式和应急方式分析,制定相应的事故处理预案,以大幅提高电网安全运行水平,降低大范围停电风险。实例仿真结果表明：调控运行人员可以全方位、不间断、全周期地监视电网运行情况,有助于实现电网安全稳定运行的实时监控;有助于发现各种运行方式存在的问题,并且有针对性地提出改进或预防措施。