不同组串设计对光伏系统效率影响的实验研究＊

通过太阳能光伏电池仿真模型和光伏阵列计算模型,分析和研究了特变电工哈密295 KWp光伏实验电站并网发电系统中,不同光伏阵列对并网光伏发电系统性能的影响。结果表明,在哈密地区,当光伏阵列设计为21块/串时,光伏并网发电系统中有更大的产出电能,而当光伏阵列设计为20或19块/串时,光伏并网发电系统中产出电能量呈下降的趋势。在不同地区,通过光伏阵列计算选取最优的串联关系,可以获得最大的电能输出。     

并网光伏阵列发电最大功率点孤岛检测方法

由于传统方法不能准确检测到孤岛发生的位置,存在孤岛检测精度较低的问题,为了最大程度地降低孤岛效应对光伏发电工作产生的影响,提出了并网光伏阵列发电最大功率点孤岛检测方法.建立并网光伏阵列发电模型,分析光伏阵列发电的基本原理,并从电网电压频率和电压幅值两个方面,设置孤岛检测标准.运用光伏阵列发电模型跟踪并网光伏阵列发电最大功率点,结合孤岛效应的发生机理,将收集的电压频率和电压幅值数据与设置的检测标准作比对,从而得出并网光伏阵列发电最大功率点孤岛检测结果.实验结果表明,与传统的孤岛检测方法相比,设计方法得出的检测结果更加符合发电网络的实际情况,即设计方法在检测精度方面更具优势.     

分布式光伏发电并网数字化建模与仿真北大核心

为了改善光伏发电性能,需要对分布式光伏发电并网控制技术进行研究。提出基于MPPT控制的分布式光伏发电并网建模方法,建立光伏电池模型,在所建模型的基础上研究光伏发电系统输出功率受光照强度变化的影响。并利用MPPT控制方法跟踪分布式光伏系统的最大功率点,提高分布式光伏系统在运行过程中的输出功率。通过滑膜控制对光伏并网逆变器进行控制,保持电网电压与光伏发电系统输出电流的同步性,实现分布式光伏系统并网发电。通过仿真,验证了所提方法可有效地实现光伏阵列最大输出功率的跟踪,满足分布式光伏发电并网系统的运行要求。     

基于改进的D-S证据理论的光伏阵列故障诊断

光伏阵列是光伏发电系统的核心,也是光伏发电过程中最易出现故障的设备,在发生故障的同时存在着大量的不确定信息.针对存在大量的不确定因素的光伏阵列故障诊断问题,基于证据理论在处理不确定信息的优点,提出了一种改进的Dempster-Shafer(D-S)证据理论的融合算法应用于光伏阵列故障诊断中,解决了存在交叉数据、误判率较...     

风光互补发电系统设计方法研究

风光互补发电系统是将风力发电和太阳能光伏发电组合起来构成的发电系统。整个发电系统由光伏电池阵列、光伏方阵直流防雷汇流箱、控制器、逆变器、交流防雷配电柜、防雷接地装置、蓄电池组、测量设备等各部分组成。阐述了风光互补发系统各部分的构成特点及设计中应注意的问题。     

基于低电压穿越的光伏发电系统控制研究

随着并入电网中光伏电站容量的增加，为保证电力系统的稳定运行，要求光伏电站在电压跌落期间不脱网运行，以两级式光伏发电系统为研究对象，在传统并网控制的基础上，研究了光伏发电系统低电压穿越控制策略。电网电压跌落时，为抑制直流侧过电压，应降低光伏阵列输出功率，前级光伏阵列+Boost电路由MPPT控制转为限功率控制；同时，为抑制交流侧过电流，后级DC/AC电路电压外环断开，重新分配电流内环有功和无功电流参考值，采用基于无功支撑的控制策略。通过仿真对比分析验证了控制方法的可行性。     

基于VSG的光伏发电系统建模与仿真研究

光伏发电往往通过电力电子接口接入电网,使得系统面临频率和电压稳定性等方面的挑战。结合光伏发电的输出特性,提出了一种基于虚拟同步发电机(VSG)的光伏发电系统变流器控制策略。首先,综合光伏阵列、升压电路、脉冲宽度调制和最大功率跟踪控制模块,搭建了光伏发电系统的仿真模型。其次,基于传统同步发电机运行机制,提出了有功频率控制和无功电压控制方法,实现了有功功率控制和调频调压的双重功能,完成了光伏发电系统的运行控制。最后,分析了不同光照强度和不同温度下光伏阵列的输出特性,并在负荷功率扰动条件下,开展了系统的直流侧逆变电压、虚拟同步发电机输出有功功率和系统频率等特性研究。通过MATLAB/Simulink,验证了虚拟同步发电机思想及控制方法的正确性和有效性。     

基于RBF-BP神经网络的光伏MPPT研究

针对光伏电池的输出特性受光照强度、温度等因素的影响而具有的非线性特性的问题,为了提高光伏发电系统的发电效率必须对其输出功率进行追踪,并且为了克服MPP追踪过程中收敛速度慢和精度低的缺点,提出了一种RBF-BP组合神经网络对光伏阵列最大功率点追踪的算法。首先通过对光伏电池输出特性的研究,确定了温度和光照强度是影响光伏电池最大功率点输出的主要因素。然后考虑这两个因素作为RBF-BP组合神经网络的输入来设计光伏阵列最大功率点追踪系统。最后,利用Matlab建立该系统的仿真模型,并进行仿真研究与分析。仿真结果表明,该系统具有最大功率点追踪的精度高,响应速度快等优点。从而有效地实现了对光伏最大功率点的追踪,提高了光伏发电系统的发电效率。     

基于MMC的光伏并网发电系统控制策略研究

随着光伏发电技术的发展,原有变换器不符合当前光伏发电系统大容量、高电压的要求。因此,需要提供以模块化多电平拓扑(MMC)为基础的光伏发电系统,在这个系统中光伏阵列需要通过升压电路集成于模块化多电平拓扑结构中的子模块中,从而有效提升系统容量。基于此,文章简单介绍了MMC拓扑结构以及基于MMC的光伏并网发电系统控制策略,在此基础上探讨了基于模块化多电平逆变器MMC的光伏发电系统结构设计。     

光伏实时跟踪及数据采集系统

本文设计了一个集太阳方位跟踪和实时数据采集于一体的光伏发电系统.利用光敏器件发送的反馈信息来实时调整和控制步进电机以跟踪太阳方位.提出了"等待太阳法"的电机控制策略,以达到降低运动损耗、提高发电效率的目的.给出了光伏阵列的电压、电流等采样电路,由单片机采集数据并通过RS-232串口通讯传至上位机.对跟踪式和固定式光伏阵列进行了比较,结果显示,跟踪式光伏阵列的发电效率较之固定式提高了约23%.     

基于改进PSO算法的光伏发电系统负荷参数辨识方法

常规的光伏发电系统负荷参数辨识方法主要使用混沌海鸥组合算法优化目标辨识函数,易受静态负荷的影响,导致参数辨识收敛速度偏低。因此,需要基于改进PSO算法设计一种全新的光伏发电系统负荷参数辨识方法,即利用改进PSO算法设计负荷参数辨识策略,根据光伏阵列特征调整光伏发电系统逆变器统一控制器参数,从而实现光伏发电系统负荷参数辨识。实验结果表明,设计的光伏发电系统负荷参数改进PSO算法辨识方法到达平均最优位置花费的辨识次数较少,收敛速度较高,辨识效果较好,具有可靠性和一定的应用价值。     

光伏并网接入配电网的太阳能发电系统设计

对配电网发电系统进行设计,可以减少电网输电时产生的故障,提高配电网运行效率。当前方法利用一次性能源,例如石油、煤炭以及天然气等化石能源实现发电系统的设计。由于化石能源在本质上,是数万年以来由太阳能辐射至地球的一部分能源,该能源消耗快,导致发电系统运行不稳定。为此,提出光伏并网接入配电网的太阳能发电系统设计方法。该方法对光伏并网接入配电网进行研究,利用图解的方式详细介绍并网点及接入点,系统的硬件部分通过光伏阵列以及一体化框架、逆变单元VSR、交流配电单元以及放电模块和系统电源电路,组建太阳能光伏并网接入配电网发电系统构造。采用三相桥结构对太阳能发电系统电路进行设计,太阳能发电系统的温度采样模块设计中,利用的是温度传感器AD590,根据TLP250驱动Power MOSFET完成放电控制模块的组建,依据光伏阵列、利用80C196MC等可逆变流控制组建光伏并网逆变模块。系统的软件部分利用构建光伏并网接入配电网的太阳能发电数学模型实现。实验证明,所提方法有效利用可再生资源与绿色能源,实现发电系统的稳定设计。     

远程自修复光伏发电监测系统设计

针对光伏发电监测系统现场故障维护成本高问题,提出一种基于可编程器件的远程自修复光伏发电监测系统。该系统实现了光伏发电系统电压、电流、温度、湿度、光照强度实时采集、处理、远程传输以及调理电路在线故障监测及自修复,研究了可编程模拟阵列调理电路的故障诊断及自修复方法。实验表明,该光伏发电监测系统实现了各参数准确、高效采集及远程传输,具有设计简单、开发周期短、适应性强、运行稳定、功耗低等特点。     

独立光伏发电系统在节能型建筑中的应用

针对光伏发电系统中光伏阵列、负载和蓄电池匹配和控制不合理、工作效率低的现状,结合单片机自动控制技术,对独立光伏发电系统蓄电池充放电控制策略及光伏系统优化设计进行了深入探讨,研发了以Ph ilips公司生产的P89C58X2单片机为核心的智能控制系统;该控制系统带有完备的数据采集功能,以及方便的人机交互界面,能够根据当前蓄电池端电压自动调整光伏阵列电流的输入以及负载和备用电源的启停;实际运行情况表明了整个系统在自主研发的控制器的控制下运行稳定,达到了预期的目的。     

改进扰动观察法的光伏阵列最大功率点跟踪算法

为了更好地跟踪光伏阵列的最大功率点,分析单个光伏电池的物理特性,建立光伏阵列的Matlab仿真模型,分析光伏阵列随光照温度不同而变化的P-U、U-I特性.针对系统在工作工况发生变化时跟踪情况的不同,对传统的扰动观察法做了变步长的寻优算法,并结合调整策略搭建光伏系统最大功率点跟踪的仿真实验模型.结果表明该算法可以快速准确地跟踪最大功率点,稳态效果好,能够更好地提高光伏发电最大功率点跟踪系统的跟踪性能.     

基于变步长扰动观察法的MPPT仿真分析

为了更好地跟踪光伏发电系统的最大功率点,在MATLAB/Simulink环境下,搭建了光伏电池阵列仿真模型,根据其输出的U-I、P-I和P-U特性曲线分析了光伏电池阵列的非线性特性。基于光伏电池的动态特性,采用一种变步长的扰动观察法来实现光伏电池阵列的最大功率点跟踪。仿真结果表明,该方法能够快速稳定准确地进行最大功率点跟踪。     

基于Buck变换器的光伏发电系统MPPT 控制

介绍以Buck变换器为对象的太阳能光伏发电系统。用Buck变换器实现对光伏发电系统的最大功率跟踪,采用逐次逼近法的MPPT控制策略,通过调节Buck变换器的PWM占空比输出,使得负载的等效阻抗跟随光伏电池的输出阻抗,使光伏阵列在任何条件下获得最大功率输出,跟踪最大功率。仿真表明MPPT（最大功率跟踪）控制策略的可行性。     

遗传算法优化粒子群的分布式光伏并网控制方法研究

为了促进分布式光伏发电技术的发展、提高分布式光伏并网的发电效率和质量,提出遗传算法优化粒子群的分布式光伏并网控制方法。通过建立光伏阵列模型、可中断负荷模型和储能系统模型,完成了分布式光伏发电并网系统的能源建模。以降低节点电压偏离额定值、稳态运行有功损耗和使分布式光伏发电并网系统功率最大化为目标,构建了分布式光伏并网调控模型。采用遗传算法优化粒子群对调控模型进行求解,实现分布式光伏并网的有效控制。试验结果表明,该控制方法具有较高的控制精度和较快的响应速度,确保了配电网运行的稳定性,能够有效降低电流谐波总畸变率。该研究促进了分布式光伏发电技术的发展,为分布式光伏并网控制提供了参考。     

一种光伏发电系统效率优化策略的研究

研究优化光伏发电,提高发电效率问题,针对目前光伏发电系统效率低,南于发电受到外界光照强度和温度影响,发电功率不稳定,且最大功率点跟踪(MPPT)过程在不同时域分别对快速性和准确性具有不同要求,为了提高稳定性,提出一种带有调整因子的双模模糊控制策略,采用两种模糊控制相结合的组合模型,使PWM信号开关的占空比D总能根据外界条件的变化迅速调节至合适的值,从而在外界条件发生变化时将光伏阵列的输出功率迅速跟踪达到并稳定的最大值,解决了既要快速跟踪又要精确定位的问题,提高了光伏发电系统的效率.通过在MATLAB中建立模型,并进行仿真,结果表明双模模糊控制策略能够根据外部环境的变化,快速、准确地跟踪光伏阵列的最大功率点.适时地改变模糊规则,提高了控制精度,改善了控制效果.     

基于自适应遗传算法的PI控制在MPPT中的应用研究

光伏阵列是将太阳能转化为电能的组合装置,是光伏发电系统中的核心部分。最大限度利用光伏阵列的输出能量是光伏发电技术所考虑的重要问题之一。根据硅太阳电池的电气特性,建立了硅太阳电池的等效数学模型,介绍了传统电导增量法实现最大功率点跟踪（MPPT）的基本原理,并针对该方法电压扰动步长的不足,提出了一种基于自适应遗传算法的数字PI控制变步长跟踪方法,通过Matlab/simulink进行S函数建模和仿真,实现了光伏阵列最大功率点（MPP）的跟踪。仿真结果表明,该控制方法能够快速准确的跟踪最大功率点,使系统具有良好的动态性能和稳定性能。