直流模块式建筑集成光伏系统的协调控制

直流模块式建筑集成光伏(building integrated photo- voltaic,BIPV)系统由大量并联于直流母线的光伏直流建筑模块和集中逆变模块构成,具有能量转化效率高、可扩展性和可维护性好等优势,适合于建筑集成应用。然而在直流模块式BIPV系统中,每个光伏直流建筑模块的输出能量随着光照、温度等因素变化,具有较强的随机性,同时大量光伏直流建筑模块的并联进一步增加了系统内部能量流的复杂性,因此需要协调控制系统中大量的光伏直流建筑模块和集中逆变模块,保证系统能量平衡和稳定运行。该文首先分析了直流模块式BIPV系统协调控制的原理,提出一种基于直流母线电压恒定的协调控制策略;建立适用于系统协调控制器分析和设计的精确动态模型,给出一种系统协调控制器的设计方法;并通过实验验证了所提出的协调控制策略的有效性。     

高能效直流模块式光伏发电系统性能评估

在住宅和建筑集成应用中，光伏发电系统易受局部阴影和光照条件不同引起的光伏组件电气参数失配的影响，导致系统的能量转化效率较低，甚至可能形成热斑，损坏组件。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，本文提出了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。     

直流模块式光伏并网控制系统设计与实现

在分析共直流母线并网系统的基础上,研究并设计一种直流模块式光伏并网控制系统,采用前级共直流母线的直流并联模块,后级集中并网逆变的结构,提高系统可靠性及灵活性,减小功率器件应力,增强系统冗余性,重点介绍了并网逆变控制器的数学模型及相应控制器设计方法。最后,设计一台实验样机进行实验研究,实验结果验证了方案的可行性及控制器设计方法的正确性。     

隔离型直流模块式光伏并网系统控制研究

传统的光伏并网系统为了获得与电网电压相匹配的直流输出电压,需将多个光伏组件串、并联后经过非隔离DC-DC变换器,其结构扩充性较差,且无法实现每块光伏组件的最大功率点运行。直流模块式光伏并网系统采用高频隔离型DC-DC连接单个光伏组件和直流母线,并可根据实际需要将多个子模块相并联。该结构不仅具有安装灵活、维修方便等优点,还保证了每块光伏组件的最大功率点运行,提高了光伏电池的效率,且前后级相隔离提高了系统的安全性,适用于城市建筑集成光伏(BIPV)中。文章以隔离型全桥拓扑作为光伏直流模块中的DC-DC变换器,分析了直流模块式光伏并网系统的工作原理,对多直流模块并联情况进行研究,提出了控制策略。最后构建了直流模块式光伏并网系统的实验原型和仿真模型,验证了系统和控制的可行性。     

多谐振变换器直流耦合光伏制氢研究

光伏发电电解水制氢能够进一步提高光伏发电利用率,针对光伏制氢系统需工作在较宽范围输出电压的特点,提出一种基于多谐振变换器的直流耦合光伏制氢系统,能够满足氢能的高效制取。分析多谐振变换器的工作原理,引入序列二次规划法对多谐振变换器进行参数设计,解决多谐振变换器参数设计较为复杂的问题。在此基础上设计试验样机,并在试验样机对设计参数进行验证,验证结果表明:基于多谐振变换器的光伏制氢系统硬件电路参数设计合理,能满足变换器宽增益（输出电压200~ 650 V）、高效率（97.24%）的需求,降低了变换器因无功功率循环而造成的损耗,提高了光伏制氢效率。     

光伏系统直流变换器的设计和实现

在光伏并网系统中,直流变换器用于调节光伏阵列的工作电压,实现对光伏阵列最大功率的跟踪,是整个系统不可缺少的组成部分.在分析光伏系统直流变换器性能特点的基础上,探讨了光伏系统直流变换器拓扑结构的选择,进一步讨论了提高光伏系统升压变比和效率、改善其动态响应特性的方法,并研制了实验样机.实验结果验证了理论分析的正确性和设计方法的可行性.     

光伏直流系统在开关站的应用研究

以中排110kV开关站为例,论述了常规直流系统的模式结构和特点,从资源和环保的角度阐述了在开关站直流系统上采用光伏太阳能系统的重要性,并从技术的角度说明了实现的可能性和可靠性,给出了实现的原理接线图和主要设备的技术指标。实践表明,光伏直流系统在开关站的应用是行之有效的,与常规直流系统模式结构相比,其性价比更高、更加节能和环保,具有广阔的应用前景。     

变电站光伏直流系统的研究与应用

将太阳能应用于变电站是电力企业节能环保的新举措。首先阐述了国内太阳能光伏产业发展面临的机遇,介绍了变电站光伏直流系统的构成、系统设计要素、原则和方法,描述了组件总功率的计算方法;然后分析了光伏控制器的研究、系统的工作原理及其实现方法,包括电源自动切换、蓄电池充电控制方式及系统通信;最后介绍了系统的运行情况。     

建筑直流供配电系统发展现状及展望

介绍了建筑直流配电系统的需求、前景、系统典型架构等,分析了业内关注的直流建筑的相关技术、直流配电关键设备、存在的问题等.最后对建筑直流供配电系统未来发展趋势进行了展望.     

光伏遮阳组件在光伏建筑一体化中的应用

介绍了光伏遮阳系统的安装形式,讨论了遮阳效率与光伏发电效率的关系。重点阐述了一种双面玻璃多晶硅光伏遮阳组件的制作、结构以及特点。对该组件在上海太阳能工程技术研究中心项目中的应用情况作了详细的阐述,希望为其他光伏工程应用提供借鉴。     

建筑一体化太阳能光伏发电系统在办公楼改建工程中的应用

介绍了太阳能光伏发电系统技术在改建工程中的推广应用。通过工程真实案例,对光伏组件材料的选型、阵列倾角和面积的确定、发电系统的设计等进行了运算分析。工程运行的结果验证了该项技术的可靠性和有效性。     

光伏发电系统高增益DC/DC变换器的研究

介绍了多种应用于光伏发电系统的前级DC/DC电路拓扑的优缺点,总结了DC/DC变换器应用于光伏发电系统中出现的新技术。提出了4种软开关高性能、高增益DC/DC非隔离及隔离型变换器的基本思想,以实现所有功率开关管的软开关。     

户用太阳能光伏发电系统的设计与研究

光伏发电系统是太阳能利用的发展趋势。简析了户用太阳能光伏发电系统的组成基础上,阐述了对最大功率点跟踪（MPPT）的控制方法,分析了作为系统核心部分的直流变换环节和逆变器的工作原理,给出了直流变换环节的控制方程以及逆变器环节的控制电路组成图,并采用Matlab对系统进行了仿真研究。     

光伏建筑一体化并入配电网后的影响分析

介绍了光伏发电系统的工作原理和数学模型;分析了光伏建筑一体化发电系统并入配电网后可能带来的电能质量、系统运行管理、电能计量等方面的问题,并提出了解决问题的办法和建议,以期为光伏建筑一体化接入配电网、促进智能配电网快速发展提供参考。     

光伏技术在节能建筑中的应用

光伏建筑一体化（BIPV）作为一种新兴的技术,是太阳能发电的新热点。介绍了光伏一体化技术在国内外的发展情况,并列举了一些国家的示范性工程。对光伏建筑的关键问题进行了分析,对BIPV发展的制约因素进行了阐述,同时给出了BIPV设计方法,对其前景进行了预测。     

光伏并网系统能量双向流动控制策略研究

基于传统的前级Boost后级全桥的并网逆变器结构,提出了一种新的控制策略,利用全桥作为双向AC/DC变换器,以直流母线电压外环输出作为系统能量管理的依据,实现光伏并网系统能量双向流动,为直流负载提供电能.通过改进传统的扰动观察法,实现局部阴影条件下最大功率点跟踪,提高能量利用率.最后通过仿真验证了所提出的控制策略的正确...     

负载适应型光伏模块集成式变换器设计

此处研究了负载适应型模块集成式变换器(MIC)的有限状态机及最大功率点跟踪(MPPT)算法。利用状态空间平均法求解变换器在输出电压控制模式下的传递函数并设计了控制器:分析了MIC在不同运行工况下控制变量的特征,并以此为依据设计了系统的有限状态机,实现了控制回路层面上状态快速切换;为有效解决光伏MPPT快速性与最大功率点稳态振荡的问题,光伏MPPT采用变步长电阻增量法。系统采用dsPIC33FJ06GS606数字信号控制器实现底层闭环控制的有限状态机与MPPT算法,并通过样机实验验证了系统设计的可行性。     

光伏发电接入直流配电网DC-DC变换器的仿真研究

光伏发出的电压较小且不稳定,不能直接接入配电网,需要通过相应的控制装置来实现电压的升高和稳定。为此,设计了升压型DC-DC变换器,采用全控型器件绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)的控制电路,将最大功率点跟踪控制器的输出作为脉冲宽度调制(pulse w idth modulation,PWM)控制器的输入,PWM控制器输出占空比不同的矩形波控制IGBT的导通时间,从而实现变换器升压和稳压的功能。仿真结果表明,所设计的DC-DC变换器实现了光伏发电的升压和稳压,验证了所提控制方法的有效性和可行性。