太阳电池工程简化模型参数确定及模型应用

针对现有文献中太阳电池工程简化模型的模型系数值不适用于当今光伏组件的问题,提出简单的仅需利用光伏组件出厂数据的模型系数确定方法.系数b通过拟合25℃下不同辐照度对应的开路电压数据得到,系数a和c分别取短路电流和开路电压的温度系数.不同厂家生产的光伏组件系数b不同,同一厂家生产的不同型号的光伏组件系数b可以取相同值.综合改进后的太阳电池工程简化模型、分段函数形式的太阳电池温度模型和考虑安装条件的入射光强度模型,开展光伏组件电气输出特性的动态仿真.当组件倾角小于最佳倾角时,角度变化对最大输出功率的影响很小;当倾角大于最佳倾角时,角度变化对最大输出功率的影响较大,影响程度随着角度的增大而增大.     

跟踪式光伏设备的阵列排布优化设计

提出一种跟踪式光伏设备的阵列排布优化设计方法.该方法从分析影响阴影形成的要素着手,构造跟踪式光伏设备的电池面板在太阳照射下的阴影测算模型,从而推导其阴影的全年变化规律,实现跟踪式光伏设备阵列式排布的最优间距设计.实验表明,该方法给出的排布方案能保证光伏阵列在开机运动时段内不产生阴影遮挡,且排布间距最小,可有效节省建设用地.     

青岛地区屋顶太阳能板最佳安装角度分析

在分布式屋顶光伏发电系统中,通常要设计最佳的安装角度使太阳能板全年接收到的太阳辐射总量最大,而在不同地区,太阳能板的最佳安装角度会有所不同。本研究计算了青岛地区倾斜面上的太阳辐射量,并对该地区的屋顶太阳能板接收太阳辐射的特点进行了研究。通过对比分析,得到了青岛地区太阳能板接收最大太阳辐射量的最佳倾斜角和最佳方位角,以及太阳能板两排阵列安装的最小间距,可为该地区的屋顶光伏发电系统的设计提供依据。     

建筑物表面接收太阳辐射量的计算分析

在建立太阳辐射量计算模型的基础上,以长沙地区建筑物为例,通过编制计算机程序,计算了建筑物屋顶和不同方位的竖直墙面接收的太阳能辐射量,并进行了分析.分析结果表明：在长沙,建筑物屋顶接收太阳辐射量最大,竖直墙壁方位角在-45°～＋45°内变化时,太阳辐射量也较大;其余方位墙壁接收太阳辐射量则明显偏小.以上分析结果可为发展城市太阳能光伏建筑一体化提供理论参考.     

大跨度光伏跟踪支架结构风振响应特性研究

为研究大跨度光伏跟踪支架的风振响应特性,以某平单轴跟踪式光伏支架为研究对象,分析其动力学特性,采用谐波叠加法模拟脉动风速时程,通过时程分析方法对支架进行风振响应研究并考察平均风速、光伏板倾角以及风向角对光伏跟踪支架结构风振响应的影响。研究结果表明:光伏跟踪支架自振频率较低且分布集中;所有支撑组件中,檩条风致位移响应最大,主梁和立柱位移响应较小;檩条顺风向长度上位移响应具有不对称性,主梁横风向长度上位移响应与自身结构对称性一致;结构风致位移响应随着平均风速、光伏板倾角、风向角的增大而增大;负向风荷载作用下,光伏跟踪支架风振响应更剧烈,光伏板倾角从25°增大到35°时,支架的刚度会迅速降低,横向脉动风对主梁和立柱的位移响应影响很大。     

复杂天气和地形下的地表太阳辐射估算模型及其在超短期光伏发电功率预测中的应用

为了研究表面太阳辐射估算模型在超短期光伏功率预测中的应用,并减少多云天气对预测的干扰,利用电荷耦合器件/红外光谱(CCD/IRS)数据对表面太阳辐射估计模型进行了优化,构建了一种有效的超短期光伏功率预测模型,并通过实验证明了它的可靠性。首先介绍了CCD/IRS数据的原理,接着在考虑云量影响的情况下改进了太阳表面辐射估算模型。分别选择了多云和无云2种不同的天气类型来验证估算模型。实验结果表明:与传统算法相比,所提出的地表太阳辐射估算模型在多云天气和复杂地形条件下具有更大的优势,可用于光伏功率预测;基于地表太阳辐射估算模型构建的超短期光伏功率估算模型可用于在无云天气下获得准确有效的预测结果,提出的预测模型在多云天气中的偏差也得到了显着的改进。表面太阳辐射估算模型对于超短期光伏发电量的准确预测和安全运行具有重要的参考价值。     

柱塞泵斜盘交错角降噪结构优化

为了使斜盘式轴向柱塞泵的流体噪声在各种工况下都能够得到降低,研究并优化了一种柱塞泵斜盘交错角新型降噪结构.柱塞泵斜盘交错角是斜盘绕与斜盘倾角轴和主轴同时垂直的轴旋转形成的角度.交错角不同,柱塞在配流盘过渡区压缩量就不同,从而影响柱塞泵出口流量脉动和流体噪声.基于斜盘交错角降噪原理,建立带斜盘交错角的柱塞泵流量脉动模型,仿真分析了不同斜盘旋转角度对柱塞泵流量脉动的影响,结果表明：交错角旋转角度大于1°,柱塞泵流量脉动上、下峰值降低|旋转角度小于-1°,柱塞泵流量脉动上、下峰值升高|交错角旋转1°可以得到较好的降噪效果,并能在全压力范围内降低柱塞泵流量脉动,转速小于1 000 r/min时可以明显降低柱塞泵流量脉动.仿真模型的有效性通过“二次源法”得到了证实.     

基于双轴跟踪系统的光伏电站设计与经济效益分析

传统的光伏发电系统中光伏组件大多采用了固定式安装方式,这种安装方式影响光伏组件的发电效率,而提高系统的太阳能转换效率会对系统的发电量有非常大地提升。所以,为了解决这一问题,可以使用太阳能跟踪系统。通过对河南省许昌市地区建设太阳能房电站提供设计方案,并运用PVsyst软件仿真模拟,得出双轴跟踪系统与传统固定式光伏系统的利与弊,从而优化系统设计,最后对系统进行了经济效益分析。     

“向日葵”式太阳能光伏发电站问世

保定科诺伟业控制设备有限公司自主研发的IOMW“向日葵”式双轴、单轴跟踪式太阳能光伏发电站问世。 这种光伏发电站的太阳能电池板就像向日葵一样．随着太阳的移动而转变方向．通过实时跟踪太阳转动．增强了太阳辐射的接收量．在适合的纬度能使发电量提高20％至40％．在无人值守的光伏电站中也能够可靠地工作。     

斜腿倾角对预应力混凝土斜腿刚构桥受力性能的影响

为明确斜腿倾角对预应力混凝土斜腿刚构桥受力性能的影响,结合某预应力混凝土斜腿刚构桥的优化设计,分析了斜腿倾角变化对桥梁控制截面的内力、应力和位移的影响规律.从有利于桥梁承受弯矩、剪力和轴力,有利于控制最大应力和位移等不同角度,得出了适宜的斜腿倾角取值范围.综合考虑各方面因素后,推荐该桥的斜腿倾角范围为40°⁵0°.研究成果对类似桥型设计具有参考价值.     

静态阴影对太阳能房光伏发电的影响实验与研究

选取太阳能房南面一串光伏组件作为研究单元,模拟并设计了太阳能电池组件遮挡试验。通过绘制特性曲线,分析并比较了光伏组件在无遮挡、小比例遮挡、大比例遮挡3种情况下的输出特性,对研究单元加入优化器优化,分析比较了光伏组件在优化前和优化后的输出特性。试验结果表明,阴影遮挡对光伏组件输出特性有很大影响。     

基于S函数的实用光伏模块Matlab仿真模型

基于光伏模块的数学模型,在Matlab仿真环境下,利用S函数构建了实用的光伏模块仿真模型.利用该模型,可以模拟实际光伏模块产品在不同太阳辐射强度、环境温度下的I-V和P-V特性.该模型可直接用于光伏发电系统的动态仿真研究,仿真结果证明了所建模型的合理性和实用性.     

基于SVM的光伏最大功率跟踪的预测研究

针对光伏组件中常用的最大功率跟踪方法存在的不足,将支持向量机用于预测光伏组件的最大功率点工作电压.支持向量机是一种新型的机器学习方法,该方法以结构风险最小化原则取代传统机器学习方法中的经验风险最小化原则,在小样本的机器学习中有着优异的性能.根据光伏组件的特点和最大功率点工作电压的影响因素,建立了支持向量机的最大功率点工作电压预测模型.实际仿真分析表明,与BP神经网络的模型相比,支持向量机的模型具有更高的预测精度.     

上拔荷载作用下斜桩承载变形性状数值分析

通过有限元软件模拟了上拔荷载作用下斜桩的承载变形性状并与直桩进行比较,分析了桩身倾角对桩顶位移、极限抗拔承载力、桩身弯矩、剪力及轴力的影响,研究了斜桩-土接触压力、桩侧摩阻力的分布特征,探讨了长径比与斜桩有效桩长的关系.结果表明:在上拔荷载作用下,斜桩桩顶的上拔位移均大于相应直桩.桩身倾角及上拔荷载越大,上拔位移和水平位移越大;斜桩极限抗拔承载力大于直桩,且在15～20°之间存在一个最佳倾角使斜桩的极限抗拔承载力达到最大;桩身最大弯矩均出现在z/L=0.1处,最大剪力均出现在桩顶截面处.在z/L=0.4以下区域,桩身弯矩及剪力几乎全部为零.同一桩身相对深度处,桩身剪力及弯矩都随着倾角的增大而增大;直桩及各斜桩桩端存在真空吸力.倾角对桩身轴力的影响不大;桩-土接触压力的大小与桩身倾角的大小有关.桩与土沿深度方向脱离的范围随着倾角的增大而增大;斜桩左、右两侧摩阻力分布相差较大,其大小与倾角的大小有关;上拔荷载作用下斜桩存在有效桩长.倾角的大小对有效桩长影响不大.     

大跨柔性光伏支架结构风压特性及风振响应

大跨柔性光伏支架结构因具有良好的场地适应性和经济性而得到越来越多的应用。为完善此类光伏支架结构的抗风设计方法,通过对一种可变倾角的大跨柔性光伏支架结构进行刚性模型风洞测压试验,研究了光伏组件板面的平均风压和脉动风压系数在不同风向角和倾角组合下的分布特性以及全风向角下组件的极值风压变化规律,并给出了典型风向角下的脉动风压功率谱图。在此基础上,结合光伏组件的风压分布特点,采用ANSYS有限元软件仿真研究了该种柔性支撑光伏支架的风振响应并进一步计算得到了相应的风振系数。研究结果表明：在0°和180°风向角下,平均风压系数沿来流方向梯度分布且绝对值迅速衰减;随着风向角的增大,风压系数绝对值的最大值出现位置由迎风前缘向迎风端角部附近移动;光伏板面脉动风压分布与平均风压分布趋势类似;相比结构位移响应,钢索张力响应对风速变化不敏感,顺风向和竖向位移风振系数在U=8 m/s取得极大值,其值为2.11和1.98。本文可为光伏结构的抗风设计提供参考。     

基于10年工作期光伏组件发电状况的研究

在有限常规资源和环境破坏的双重压力下光伏发电得到了快速发展。自2004年以来,中国光伏累计装机量已经超过20 GW。大量的光伏组件常年暴露在复杂环境下,伴随时间的推移,光伏组件发电状况在不断变化。以2004年安装使用的多晶硅太阳能组件为研究对象,通过对同规格、10年期新旧组件实际测试与分析,对比组件技术规程,得出了多晶硅光伏组件在使用过程中出现的10年期衰减程度。对我国在用的和即将大量投入使用的光伏组件如何控制质量提出了建设性的指导意见。分析了导致组件老化的原因,提出降低组件功率衰减的改进方案。     

基于单输入多输出推挽变换器的光伏均衡器

组件串联型光伏系统(包括集中式、组串式、多串式等)由于局部阴影遮蔽常导致组件失配,从而造成较大的发电量损失。光伏均衡器能够在不改变现有光伏系统架构的前提下,通过并联电力电子变换器处理失配条件下的差分功率,从而实现所有组件工作在其最大功率点附近,因而可以大大提升光伏系统在失配条件下的发电量。提出了一种基于单输入多输出推挽变换器的光伏均衡器,该拓扑具有结构简单、开关器件少等优点。首先对光伏组件的遮蔽问题进行了介绍,并对光伏均衡器的原理进行了阐述;继而对所提出的光伏均衡器系统的拓扑结构及工作原理进行详细的分析说明;最后对所设计的光伏均衡器进行仿真验证。仿真结果表明,所提出的光伏均衡器能够大幅提升光伏系统在失配条件下的发电量,最大提升量可达41.4%。     

基于数学模型的太阳能小屋优化设计

根据山西大同市气象数据、太阳能辐射强度,结合太阳能所具有的连续性、均匀性、极大性等相关特点,利用非线性规划模型得到小屋每面的最佳光伏电池,再利用太阳能光伏阵列得到太阳能电板与逆变器的搭配方案,进一步利用最佳倾角模型得到太阳能电板的最佳倾角,从而得到优化处理的太阳能小屋。     

太阳能光伏电池最优铺设方案研究

根据市场上不同种类光伏电池的价格、发电效率等性能,采用山西省大同市典型气象数据,综合参考当地的太阳辐射强度、光线入射角以及建筑物所处地理纬度等因素,建立了多目标决策模型和线性规划模型,并通过进一步优化得出房屋表面光伏电池的最优设计方案。     

车体双轴倾角传感器的标定

为了消除由双轴倾角传感器基准面加工误差、电子元器件的焊接误差、电路板的安装误差和标定过程不规范所带来的传感单元敏感轴与标定平台的旋转轴之间的平行误差,在MEMS倾角传感器的测量原理基础上,分析了双轴倾角传感器标定过程中误差的来源并建立了标定误差的数学模型.根据该误差模型对测量数据进行了模拟,分析模拟结果并提出了有效的软件实时修正的标定方法,弥补了传统标定方法的不足.对采取该修正方法前后的数据进行比较,实验结果表明传感器输出数据误差减小了1个数量级以上.文中方法可明显提高双轴倾角传感器的标定精度.