光伏升压柔性直流工程设计及调试技术研究

在梳理柔性直流的技术路线基础上,针对西南某地区设备选型特点,介绍了光伏直流汇入柔性直流输电工程的设计方案,并论证了工程可行性。研究成果填补了低压柔性直流工程设计与调试技术的空白,在国内开展新能源接入低压柔直输配电工程建设具有一定的参考价值。     

光伏中压直流变换器串联系统控制策略研究

针对光伏中压直流变换器串联系统中光伏发电单元功率失配导致的变换器输出过电压及功率损失问题,分析了光伏直流变换器串联系统运行特性,推导了限电压控制下串联系统光伏功率损失与光伏发电单元功率不均衡度及变换器输出电压限幅值之间的关系;提出了改进型Boost全桥隔离功率模块拓扑及其调制策略,基于功率模块输入并联输出串联形成模块级联型直流变换器,通过占空比灵活调节,实现直流变换器宽输出电压范围运行,解决直流变换器调压能力不足导致的功率损失问题;针对光伏直流变换器串联系统复杂运行工况,提出了串联系统直流变换器自适应电压分段式控制策略,实现了串联系统直流变换器多模式自适应稳定运行。研制了3kV/80kW功率模块及20kV/500kW光伏中压直流变换器,基于3台直流变换器输出串联实现了光伏中压直流变换器串联升压并网系统实证应用,现场实验结果验证了所提直流变换器拓扑方案的可行性与控制策略的有效性。     

光伏直流汇集关键电力电子设备技术现状分析

光伏直流汇集与交流汇集相比,发电效率高,所需变流器级数少,且输电过程损耗小,输电容量大。但直流汇集的升压技术以及工程应用不及交流汇集成熟。通过分析光伏直流汇集所需的高升压比DC/DC变换器的拓扑结构,高频变压器的容量与工作频率,直流断路器的电压、电流及关断时间,分析了光伏直流汇集的工程应用可行性。     

一种光伏用高升压比高效率直流变换器

以光伏为代表的新能源发电日益受到重视。为提高光伏发电系统的可靠性与发电效率,两级式光伏并网发电系统的前级DC/DC变换器对升压比和效率提出了要求。首先对FIBC拓扑的工作原理、高升压性能、低电力电子器件应力等进行详细分析,与传统Boost电路的对比结果验证了FIBC的优越性;然后建立了Boost和FIBC电路的损耗模型,给出了额定工况下的损耗分布和效率,结果表明同电路参数下FIBC具有更高的效率;接着利用交错控制技术,对FIBC电感参数进行了优化,进一步提高变换器效率;最后给出Boost与FIBC和优化FIBC在不同工作电流下的效率曲线,结果表明优化后FIBC效率提高明显,比Boost更适合用于低压大功率光伏发电系统中。基于Matlab/Simulink平台的仿真结果表明,使用交错技术可以优化电感参数,直流母线输出电压能够稳定在400 V。     

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。     

直流微网实验中数字式光伏模拟器的研究与开发

直流微网实验中,光伏电池必不可少,然而,光伏电池的铺设面积及输出等不确定因素使得光伏模拟器的研究成为必然.根据光伏模块的等效电路模型,并结合Simulink中的模块,搭建立了光伏电池仿真模型,根据模型的输出特性,采用了基于DSP28335控制的Buck斩波电路实现光伏特性的输出,给出了主电路及检测保护电路的设计,分析并研究了光伏跟踪的几种算法,最后给出了几种算法下的输出波形并绘制了光伏模拟器的输出特性曲线.     

直流微网中双向直流变换器的控制

将自适应控制与基于精确反馈线性化的滑模控制相结合应用于双向DC/DC变换器中,随着超级电容电压变化和负载的改变实时校正控制器参数。既解决了变换器的非最小相位特性和变结构特性,又能够减小系统的误差和提高系统的响应速度,更好地发挥超级电容稳定直流微网母线电压的作用。论文首先给出了变换器的状态方程,然后通过坐标变换推导出精确反馈线性化模型,并在此模型的基础上设计了自适应滑模控制器。最后利用Matlab/simulink软件进行仿真验证,并与未引入自适应的控制效果进行比较,结果表明引入自适应后的控制效果较好。     

适用于直流配电网的分布式光伏发电防孤岛方法

直流配电网可以实现分布式光伏发电的大规模高效接入,提高可靠性并降低接入成本。但是,直流配电网因仅有直流电压作为判断依据,且无法实施主动移频等方法避免检测盲区等原因,造成孤岛检测困难。文中给出适用于直流配电网的分布式光伏发电防孤岛方法,通过低频电压分量主动注入,并对该分量进行检测,实现直流配电网孤岛的无盲区检测。并能实现AC/DC接口换流器间的工作模式切换。仿真结果证明该方法可以正确、迅速地检测出直流配电网中出现的孤岛,并保证模式切换时不会发生误动作,同时证明了低频电压波动不会传递到DC/DC换流器的另一侧,不会影响光伏矩阵和其它直流设备的正常工作。     

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。     

基于光伏并网逆变器的变频空调系统研究

本文针对太阳能系统及光伏并网模块在家用直流变频空调上的应用进行了深入的研究和探讨。通过参考当前中小型光伏并网逆变器的主流设计,研究分析其相关结构功能和特点,在此基础上改进设计出具有前置MPPT结构和并网发电功能的直流变频空调系统。该系统主要针对家用太阳能空调的特点设计,具有广泛的前瞻性、适用性和可行性。     

太阳能电源变换器的设计

针对输出电压为48 V,额定输出电流为4 A的直流电源,设计了一种以太阳能供电的电源变换系统,介绍了MPPT实现的原理及方法,同时介绍了UC3843A的内部结构以及以UC3843A为核心的电源变换器的工作原理。样机系统测试表明,系统符合设计要求。     

一种基于升降压变换的MPPT充电系统设计

利用光伏电池板对蓄电池进行充电,是光伏系统常见的应用.为了实现MPPT功能,需在光伏电池板和蓄电池之间加入DC/DC变换器.从实际需求出发,设计一种采用升降压变换的MPPT充电系统,该系统既能适用光照充足的环境,又能克服阴雨天光照不足时造成的蓄电池亏电问题,在充电期间还能给外部负载进行独立开关的供电,具有蓄电池防反接功...     

高效直流变换器

介绍了一种由大功率晶体管构成的高效直流变换器 ,阐述了变换器的工作原理 ,变换器的设计方法 ,以及为提高运行效率所采取的措施 ,所设计的装置投入了实际运行 ,结果令人满意     

光伏电源利用直流-同步电机并网控制方法的研究

针对光伏并网逆变器存在故障率高、谐波含量大、控制复杂等问题,提出一种实用的光伏电源利用直流-同步电机并网的方案。该光伏并网系统中光伏电源为直流电机供电,直流电机带动同步电机同轴旋转,实现直流与交流电能之间的转换。并网控制系统包括光伏阵列最大功率跟踪控制、电机转速控制和同步电机端电压控制,当自动装置检测和判断同步电机满足并网条件时合闸并网。光伏系统并网后,同步电机的输出功率跟随光伏阵列输出功率的变化而变化。MATLAB/Simulink仿真验证了该并网方案的可行性,该方案得到的并网电压、电流波形质量好,能够同时向电网提供有功和无功功率,有利于改善电网功率因数。     

直流配电网分布式光伏并网功率控制策略研究

直流配电网具有线路损耗低、可控性高、适应新能源接入等优点,分布式光伏直接接入直流配电网可以省去大量的DC/AC环节,结构简单且效率更高,与传统的交流输电相比还具有输电损耗低、可控性高等优势,成为未来配电网的发展趋势之一。但与传统的交流配电网不同,直流配电网没有频率和无功功率,电压的稳定性成为衡量直流系统是否可以稳定运行的唯一指标。这里以含分布式光伏和储能系统的直流配电网为研究对象,首先研究了主、从换流站的控制策略,分析研究以交流主网作为功率平衡节点和以储能为功率平衡节点的控制策略及其切换。最后通过建立的仿真模型,验证了该策略的有效性和可行性。     

特高压直流电流互感器校准电流源的设计与应用

为解决特高压直流换流站的直流电流互感器现场校准不方便等问题,针对特高压直流互感器的阻抗特性,通过PSim软件仿真对比了多种直流大电流电源的技术方案,确定并验证了多电流模块单独控制的电流输出方案;据此设计了校准电流源,包括DC/DC变换主电路、高频变压器、PWM输出控制电路和外围电路等部分,该校准电流源已通过试验验证,结果表明:输出直流电流的准确度达到0.1%,1 min稳定度达到0.02%,并可实现准确调节。     

光伏阵列MPPT充电控制器的设计

针对实时追踪光伏阵列最大功率输出的问题,设计了一种通过检测光伏阵列输出电压和电流的大小,实时高速改变充电控制脉冲的占空比,从而实现最大功率点跟踪的充电控制器.采用CS51221芯片和DC - DC变换电路实现了这种控制方案,并对其进行了计算机仿真,仿真结果表明此方案能很好地实时追踪光伏阵列最大功率点,有效的提高能源的利...     

双向全桥DC/DC变换器在直流微电网中的应用

双向变换器是微电网中的不可或缺的一部分,由DC/DC变换器将分布式电源、储能装置与负荷等构成的直流微电网,在未来供配电发展中会成为一种新的趋势。文中设计和制作了双向全桥DC/DC变换器,分析、计算和选择该变换器的功率器件及参数等,并进行了检验和参数调整。然后将该变换器其应用于直流微电网的锂电池组储能支路,实验结果表明,该双向全桥变换器能够正常工作,当直流微电网系统功率产生波动时,该储能支路能够与其他支路协调配合,稳定了直流母线电压,提高了直流微电网的稳定性。