太阳能光伏发电系统的设计应用 光伏建筑一体化体现了创新的建筑设计理念

正太阳能光伏系统主要由太阳能电池板、蓄电池、控制器、DC-AC逆变器和用电负载等组成。其中,太阳能电池板、蓄电池为电源系统,控制器、逆变器为控制保护系统。太阳能光伏系统分为独立系统、群控系统、并网系统、混合系统和井网混合系统等几种运行方式。在     

屋顶光伏发电并网系统在110kV变电站的应用

针对变电站设计屋顶光伏系统展开讨论,提出利用变电站建筑屋顶装设太阳能光伏电池板,构建并网型光伏发电系统,将辐射至变电站内的太阳能转化为电力.系统由太阳能光伏电池阵列、汇流箱、逆变器、配电柜等组成,电池板产生的直流电经逆变器转化后接至所用降压变的380V母线,作为站用负荷供电的补充电源.     

双极型DC/DC制氢变流器研究

大功率制氢变流器是可再生能源制氢应用中的一个关键设备,针对光伏直接制氢应用场景,提出一种双极型Buck串联结构的DC/DC制氢变流器拓扑电路。为了降低输出电流纹波,两组Buck电路均采用3重交错控制;分析了该拓扑电路在不同工况下的等效模型,在分析母线支撑电容充放电路径基础上给出了正负母线均压控制方法,采用正母线Buck电路控制输出电流,负母线Buck电路控制母线电压均衡;设计了一台2.5 MW DC/DC制氢变流器,给出了关键设计参数。最后,在实验室搭建平台,验证了所设计制氢变流器的电气参数和控制方法的可行性和有效性。     

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.     

基于模块化多电平的光伏逆变器仿真

针对大规模太阳能发电厂并网系统,采用模块化多电平变流器(Modular Multilevel Converter,MMC)设计三相光伏并网逆变器,满足多组太阳能电池板组成的阵列接入电网的要求.详细研究了MMC光伏并网逆变器触发方式及电容电压平衡策略.介绍了基于MMC的光伏发电系统结构,并建立其直流回路方程,提出利用多组三角载波与参考波比较生成触发脉冲,同时根据电容电压进行排序,再将触发脉冲依次分配给各桥臂子模块,保证同一桥臂内各模块电容电压瞬时值相等.详细分析了桥臂电容电压周期性、波动性,采用双闭环比例调节器控制电容电压跟踪给定,明显减小了各桥臂电容电压波动范围,提高了一致性和系统输出波形质量.最后,利用MATLAB对所提出的触发方式、电容电压平衡策略及基于MMC结构的光伏系统进行了仿真验证,输出电流波形平滑且具有较高的动态响应性能.仿真结果表明所采用方法正确、有效.     

太阳能光伏发电市电并网电站的应用

从设计及应用等角度对太阳能光伏发电市电并网电站进行了分析.对太阳能光伏发电市电并网电站的太阳能电池板阵列、并网逆变器和防雷装置3个组成部分进行了介绍.给出了其在某工程中的具体应用案例,指出太阳能光伏发电市电并网电站可用于建筑物应急照明系统中.     

光伏电池板性能监测系统的设计与控制

为了对光伏电池板的性能进行智能分析,基于虚拟仪器技术,应用Lab Windows/CVI软件设计了多功能的光伏电池板性能监测系统,将实时采集到的光伏电池板、蓄电池和负载的电压、电流、功率与环境温度、光照强度等数据通过1716L-PCI数据采集卡传入上位机进行实时显示与管理,并对光伏电池板的性能进行分析,绘制特性曲线和计算性能指标数值。通过设置不同的负载控制模式实现耗能的最优控制,提高了太阳能的利用效率。同时,借助SIM 300开发板和互联网技术,实现了手机短信远程开启、关闭上位机和网站远程访问的功能,提高了监测系统的智能化管理。     

光伏阵列MPPT集中控制与分散控制比较研究

太阳能作为可再生清洁能源,如何提高太阳能利用率,使得光伏电池板输出功率最大至关重要。以往对提高太阳能利用率的研究主要致力于MPPT算法的改进。从光伏电池非线性特性出发,建立光伏电池等效电路模型,搭建光伏电池MPPT集中控制和分散控制系统仿真模型。在光照渐变和光照突变及温度渐变和温度突变情况下,验证了集中控制系统和分散控制系统对输出功率的影响,得到集中控制系统和分散控制系统的控制效果图。     

太阳能光伏电池的建模与仿真

太阳能作为一种新兴的绿色能源,越来越受到人们的重视.光伏电池是太阳能光伏发电系统中的核心部分,因此,光伏电池成为太阳能光伏发电系统研究的主要环节.分析了太阳能电池板的工作原理,利用MATLAB/SIMULINK仿真软件对不同条件下的太阳能电池输出特性进行建模、仿真,仿真结果证明了太阳能电池的非线性.     

基于欧姆龙PLC的太阳能电池板自动跟踪系统的研究

研究了基于可编程逻辑控制器PLC的太阳能电池板自动跟踪系统,设计了硬件和软件,硬件包括PLC输入输出端口的硬件配置、信号处理单元、光敏电阻光强法比较电路、光伏模块和开关电源部分;软件包括PLC的控制和监控程序与PC机监控和数据处理程序两部分。太阳能电池板自动跟踪系统使光伏模块能实时跟踪太阳光照,从而最大限度地获得太阳能,有效地提高了太阳能的利用率和光伏发电系统的效率,降低了光伏并网发电的成本,具有理论研究意义和应用推广价值。     

照明供电

太阳能照明灯[专利]／李立顺，／CN2669002Y。本实用新型太阳能照明涉及的是一种利用太阳能转化为存储电能加以控制并用于照明的太阳能照明灯具，适用于作照明灯、观赏灯。上有太阳能光伏电池板，蓄电池，电子控制线路，电光源，太阳能光伏电池板经导线通过电子控制线路，与蓄电池相连，其特征在于：电光源采用半导体LED灯进行集群组合；电子控制线路包括太阳能充电电路，放电电路和延时电路；太阳能充电电路包括太阳能光伏电池板S，光电耦合电路．过充保护电路，     

基于欧姆龙PLC的太阳能电池板自动跟踪系统的研究

研究了基于可编程逻辑控制器PLC的太阳能电池板自动跟踪系统,设计了硬件和软件,硬件包括PLC输入输出端口的硬件配置、信号处理单元、光敏电阻光强法比较电路、光伏模块和开关电源部分;软件包括PLC的控制和监控程序与PC机监控和数据处理程序两部分。太阳能电池板自动跟踪系统使光伏模块能实时跟踪太阳光照,从而最大限度地获得太阳能,有效地提高了太阳能的利用率和光伏发电系统的效率,降低了光伏并网发电的成本,具有理论研究意义和应用推广价值。     

基于新型拟合算法的光伏阵列模拟器的设计与实现

随着生物能源日益枯竭,越来越多的国家开始重视可再生能源,其中利用太阳能的光伏发电技术受到世界各国的广泛青睐。但是太阳能电池板的昂贵造价,给实验研发带来了一定的经济困难,成为目前光伏产品开发的瓶颈。为减小实验成本,该文设计一种能够满足太阳能电池板输出特性的特殊电源,称为太阳能电池模拟器。分析光伏阵列模拟器的工作原理,并设计该模拟器的算法,同时利用Matlab对其进行仿真验证。最后用实验证实了理论分析的正确性。     

光伏逆变器输出侧无测量装置最大功率跟踪控制方法

最大功率点跟踪控制问题是光伏并网发电系统中经常遇见的问题。通过对太阳能电池板模型的建立及伏安特性、功率电压曲线的分析,对一种光伏输出侧无测量装置(PV Output Sensorless,POS)的最大功率跟踪控制方法进行了建模仿真实验,验证了该方法的可行性与正确性。在大规模的光伏发电中,这种控制方法更为安全;而且发生跟踪失败的几率较传统的MPPT算法更低,控制简单并且可靠。     

逆变器——优化光伏发电的装置

通过太阳能光伏技术将太阳辐射转换成电能是现在市面上最有效也是最具发展潜力的可再生能源技术。目前,普通太阳能光伏系统都是由许多紧密相连的太阳能电池板组成。这些电池板先分组串联,再将不同的串联电池组并联起来成电池阵列。     

家庭并网光伏发电系统仿真研究与分析

基于PVsyst软件建立3D房屋模型,在屋顶模拟安装并网太阳能光伏发电系统,通过载入环境数据,合理确定系统参数,经由PVsyst仿真得出了杭州地区普通家庭屋顶并网光伏发电系统的年发电量为6.345 MWh。同时经过对比仿真分析发现,采用单晶硅电池板较多晶硅电池板年发电量仅提高2.7%。结合初期投资成本、系统维护成本、使用年限等因素,建立了衡量家庭并网光伏发电系统的经济性指标。     

基于大数据深度强化学习的交流配电网稳定性控制研究

并网与孤网运行模式下交流配电网易发生电能供应波动,导致电网可靠性降低。以大数据为背景提出基于深度强化学习的稳定性控制方法。采用状态、动作、状态转移概率与状态转移回报组成四元组,构建深度强化学习过程。利用值函数法实现智能体的深度强化学习。根据dq轴旋转坐标系,建立无功功率控制构架,将无功参考值添加到前馈项,优化闭环传递函数,构建配电网稳定性的优化控制模型。搭建交流配电网仿真模型,探讨并网与孤网运行模式下的稳定性控制效果。实验结果表明：并网运行模式下,交流负载的消耗功率突增时,光伏电池板的输出功率由150 kW升高至175 kW,以达到均衡光照强度干扰的目的;孤网运行模式下,负载消耗功率发生突变时,光伏电池板的输出功率由175 k W降低至100 kW。验证了该方法可有效控制交流配电网的供电稳定性。     

基于单体光伏/单体储能电池模组的新型光伏储能发电系统

传统光伏储能发电系统都是由光伏阵列和储能电池组构成的,但这种结构易受光伏电池阴影效应及储能电池均衡性问题的影响。基于此,提出了一种由单体光伏电池和单体储能电池构成的新型光伏储能发电系统。该系统中,单体光伏电池和与之电压、容量匹配的单体储能电池构成光伏储能模组,一定数量的模组串联后组成串联支路,经升压型DC/DC电路汇流至直流母线,多个串联支路并联后向直流负载或经逆变器向交流负载供电。通过监测光伏电池、储能电池的电压电流,光伏储能模组能够在5种工作模式间切换以实现模组内的“自治”控制;同时,通过监测DC/DC变换器的输入电压,实现了光伏储能模组投入与切出的支路级控制。以太阳能的利用效率为衡量标准,提出了一种模组内光伏电池电压,参数的选择方法。最后,建立了新型发电系统的仿真模型,从原理上通过仿真验证了该光伏储能发电系统的可行性和有效性。     

四象限变流器的负载等效模型研究

在高性能交-直-交变频调速传动系统中,PWM逆变器作为四象限变流器(4QC)的典型负载,其直流侧的静、动态行为对于4QC的建模、控制方法及静动态性能研究和系统设计都具有重要作用.通过研究逆变器与4QC拓扑结构的统一性,将4QC的状态空间平均(SSA)模型经过移植得到逆变器的SSA模型,进而提出四象限变流器的负载等效模型和近似简化等效模型;通过理论分析和仿真研究揭示四象限变流器的负载等效模型与逆变器及交流侧电路参数之间的定量关系,并给出等效模型的参数设计公式.仿真与实验研究结果证明了所建模型及理论分析的有效性.     

具有动态调节特性的光伏制氢双阵列直接耦合系统优化策略

氢能是目前国内外研究的热点与前沿,利用太阳能发电进行电解水制氢,对实现碳达峰与碳中和具有重要意义。针对光伏制氢直接耦合系统灵活性低,不能大规模应用等问题,该文提出一种双阵列系统下的动态调节优化策略。基于光伏-电解槽双阵列复杂模型,深入分析电解水装置自身工作特性,并利用最小二乘法对光伏最大功率曲线进行分段线性化处理。从光伏阵列以及电解槽阵列的I-U特性曲线匹配角度揭示直接耦合系统工作点的运行机理。仿真结果验证了所提策略的有效性,分析结果表明在保障高效率消纳光伏能量的同时,增加了系统的灵活性和产氢速率,对光伏电解水制氢技术的研究和氢能产业发展提供参考。