局部阴影遮挡下太阳能电池-超级电容器件阵列建模及其缺失电流协同补偿方法

在局部阴影条件下,太阳能电池-超级电容器件(SCSD)阵列中被遮挡器件与未被遮挡器件的功率输出特性不一致,导致SCSD阵列输出功率曲线存在多峰值,需要建立局部阴影遮挡下SCSD阵列的数学模型,并解决局部阴影导致的功率多峰值问题.为此,建立了正常均匀光照、局部轻度阴影遮挡、局部重度阴影遮挡下SCSD阵列的数学模型,详细刻...     

局部阴影条件下太阳能电池-超级电容器件的充放电控制方法

局部阴影条件下,传统光伏阵列中被遮挡光伏组件和未遮挡光伏组件的功率输出特性不一致,导致光伏阵列的功率输出曲线存在多峰值。为此,利用太阳能电池-超级电容器件(Solar cell-supercapacitor device, SCSD)的发电-储能双重功能,构建了以SCSD为基本单元的光伏阵列,并对正常光照和局部阴影下SCSD的数学模型及工作特性进行了分析。在此基础上,提出了一种基于开关网络的充放电控制方法。局部阴影下利用开关网络变换不仅能对SCSD进行独立控制,实现SCSD内部的超级电容对本身光伏功率缺额进行补偿,而且能控制多个SCSD的超级电容相互配合,共同补偿光伏功率缺额。最后基于Matlab仿真,验证了该方法不仅能有效避免储能电池组不均衡问题,而且能在局部阴影下使光伏阵列输出功率曲线恢复单峰值,最大限度地降低局部阴影下的光伏功率波动。     

局部阴影条件下光伏阵列建模及输出特性研究

针对在局部阴影条件下光伏阵列的电气输出特性具有时变不确定性、强非线性和多个局部功率峰值点等特点,综述了目前在国内外研究领域的建模理论依据及模型对应的输出特性研究,并总结分析了各自的优缺点。最后对光伏阵列在局部阴影条件下动态组态模型的研究、提高输出功率多峰值跟踪精度在将来的实现作了探讨。     

局部阴影条件下光伏阵列数学模型研究

局部阴影条件下,光伏阵列的I-U特性呈现阶梯状、P-U特性存在多峰值以及输出曲线特性较复杂,为阴影条件下光伏阵列输出特性的建模带来较大难度。工程用数学模型和运动学平抛模型,难以适应多变的阴影条件,且计算量大,建模过程困难。在此基础上提出了电流排序运动学平抛模型。经过建模、仿真、分析和对比,证明使用该模型建模不仅输出结果误差能够维持在一定的范围内,而且在建模过程中能够大大减少计算量;适用于阴影条件下光伏阵列输出特性的快速建模。     

局部阴影条件下光伏阵列 MPPT算法研究

光伏阵列在局部阴影条件下P-U曲线呈现多峰值现象,传统的MPPT算法将会失效。采用粒子群算法可有效解决多峰值最大功率点跟踪问题,但标准粒子群算法存在容易陷入局部最优、收敛速度较慢和稳定精度较差等问题。针对标准粒子群算法的不足,文章提出一种改进型自适应学习因子粒子群算法。该方法对学习因子C_1和C_2进行自适应调整,平衡粒子向"自身认知"和"社会认知"学习的能力;与此同时,引入惯性权重调节参数,以提高算法的收敛速度和精度。仿真结果表明,该算法在均匀光照强度、动态阴影和静态阴影条件下,均能快速精确实现最大功率点跟踪,有效地提高了光伏阵列输出效率。     

局部阴影条件下光伏阵列建模方法研究

由于局部遮挡的影响,光伏阵列I-V特性曲线呈多阶梯状,并且其P-V特性曲线包含多峰值,因此,常规光伏阵列模型已经不适用。以光伏电池工程模型为基础,建立了适用于局部阴影条件的光伏阵列模型。利用该模型,对光伏阵列输出特性进行简要分析,结果表明:局部阴影对光伏阵列输出特性的影响因光照强度,温度,阴影数量和阴影分布情况的不同而有所差异。     

超级电容主动补偿的燃料电池管理系统设计

针对车用燃料电池发动机关键部件膜电极的劣化模式,提出了一种基于超级电容主动补偿的燃料电池堆膜电极单体电压平衡控制方法,采用在燃料电池堆每个膜电极单体中都加入独立的主动补偿控制电路和独立的超级电容单体储能的电路结构,分别设计了主动补偿控制电路和燃料电池管理控制电路,实现了对每个膜电极单体工作电压的实时精确控制.     

局部阴影条件下光伏阵列最大功率点跟踪方法对比研究

近年来涌现了许多针对局部阴影条件的光伏阵列最大功率点跟踪(MPPT)方法,这些方法的跟踪性能表现不一,目前也缺乏统一的评价标准。基于对大量文献的阅读与总结,选取了五种较为典型的多峰MPPT方法,对其在大量典型局部阴影案例下的跟踪性能进行Matlab仿真分析,并总结对比了各类MPPT算法的静态跟踪性能、动态跟踪性能以及MPPT效率。本文有助于光伏工程设计与装置研发人员快速了解并掌握当前最新的MPPT方法及其性能,为实际应用中MPPT方法的选取以及提高发电效率提供借鉴。     

基于局部阴影下光伏阵列电流特性的最大功率点跟踪算法

光伏发电作为目前太阳能利用的主要形式,容易受到局部阴影的影响,其P-V输出特性曲线呈现多峰特点,使得常规的最大功率点跟踪方法难以准确跟踪到全局最大功率点。通过充分利用局部阴影下光伏阵列最大功率点电流与短路电流之间近似的比例关系,提出一种三步骤全局最大功率点跟踪算法,该算法能够快速准确地跟踪到系统全局最大功率点,且不需要任何附加硬件电路。以1k W的Boost变换器为实验平台,将所提出算法和常规全局搜索法的跟踪过程进行比较,证明了该算法的有效性。     

考虑局部阴影的光伏阵列MPPT优化控制策略

针对局部阴影下光伏阵列出现多峰值输出的情况,提出一种优化粒子群算法与模糊控制扰动观察法相结合的最大功率点追踪方法。利用优化粒子群算法在全局范围内寻找极值点及最大功率点;通过设置语言变量、定义模糊子集及模糊控制推理,进行跟踪调节和稳定控制,实现光伏系统最大功率输出。提高了搜寻精度,缩短了搜寻时间,避免了在最大功率点处的震荡。仿真结果验证了所提算法的有效性和合理性。     

特高压串补用火花间隙试验技术研究

详述了特高压交流串联补偿装置用火花间隙的功能及作用,介绍了火花间隙型式试验的要求,针对火花间隙的放电电流试验、故障电流试验、去游离性能试验提出了3种试验方法和试验回路,进行了试验回路原理分析,并完成试验。     

超高压输电线路串补装置不平衡电流调整策略

针对超高压输电线路串补装置不平衡电流调整存在盲目性的问题,提出基于邻域搜索的不平衡电流调整策略.根据串补装置的拓扑结构构建优化目标函数,制定串补装置邻域搜索策略,并制定电容器单元禁忌表用以确定搜索范围,采用MATLAB编写相应程序实现不平衡电流的优化调整.调整结果表明,该调整策略有效降低了串补装置不平衡电流,消除了不平衡电流调整的盲目性,大大提高了工作效率.     

局部电网三相不平衡畸变电流补偿方法

在三相三线制局部低压配电网中,易出现电流畸变和三相不平衡情况,对设备运行及配电网安全造成不利影响。在采用有源电力滤波器（APF）进行谐波与三相不平衡综合补偿时,因传统[ip-iq]法无法有效消除二倍频分量,故补偿效果不甚理想。该文基于传统[ip-iq]方法提出了一种改进[ip-iq]法,得出了低通滤波器参数与APF补偿电流的定量关系,并据此进行了APF主要参数的设计。仿真与实验结果证明采用改进[ip-iq]法时,谐波与不平衡补偿的效果与低通滤波器的截止频率无关,保持了良好的稳定性,且提高了系统的响应速度。     

特高压串联补偿装置平台吊装技术

1 000 kV串联补偿装置平台的面积、质量、安装高度都远大于500 kV串联补偿装置平台,有必要详细研究1 000 kV串联补偿装置平台吊装技术。根据工程现场不同的平面布置方式,分析了3种平台地面组装布置方式;同时,提出了单台吊车起吊、2台吊车联合起吊、4台吊车联合起吊3种平台吊装方案,并进行了技术经济指标对比。其中,4台吊车联合起吊的方案已在特高压直流试验基地进行了现场试验,验证了方案的有效性。     

局部阴影下光伏阵列MPPT算法及实现

针对传统最大功率点跟踪全局扫描法用时长的缺陷,对局部阴影下光伏阵列输出特性进行分析,获得归一化的最大功率点电压的分布规律。利用该规律结合扰动观察法,提出一种改进型全局最大功率跟踪的扫描算法。首先,确定可能存在局部最大功率点的区域;然后,对该区域使用扰动观察法局部扫描,获得所有的局部最大功率点;最后,选取其中最大的点作为全局最大功率点。该算法能够大幅度缩短扫描时间,使系统快速确定全局最大功率点。实验采用Boost和全桥电路作为拓扑,以DSP为主控制芯片搭建了一套验证系统。实验数据表明在双峰和三峰情况下,与全局扫描法相比该算法节约了50%以上的时间。该算法推广到更多峰的情况具有同样的适用性。     

串联补偿装置电气设计与实现

针对平果可控串补站工程简要介绍了串补装置的基本原理及作用、电气设计、串补装置的实现 ,并提出了几点建议     

局部阴影下光伏阵列MPPT控制方法的研究

光伏阵列在局部阴影条件下,其输出P-V特性曲线将呈现多个功率峰值。为了追踪到全局最大功率点,对局部阴影条件下光伏阵列输出P-V特性曲线进行了深入分析,对各功率极值点对应电压和被遮挡的光伏组件个数及光照强度之间的关系进行了研究。得出了相邻功率极值点对应电压之差的最小值为0.8Uoc(Uoc为单个光伏组件的开路电压)等规律,在这些规律的基础上,提出了一种新的最大功率点跟踪方法,能够快速、准确地跟踪到全局最大功率点。应用MATLAB软件搭建了仿真模型,仿真结果验证了所提出方法的正确性和有效性。     

局部阴影条件下光伏阵列的串联特性分析

以光伏组件的双二极管模型为基础对串联输出特性进行了系统分析,包括分析比较有、无旁路二极管的串联特性、热斑成因,旁路二极管作用机理和不同连接方式以及等效串联结构的光照平衡的影响。结果表明,局部阴影使光伏阵列的I-U曲线呈阶梯状、P-U曲线呈现多峰;旁路二极管抑制热斑作用明显,其重叠和不重叠连接方式效果不同,重叠区的阴影可增大最大输出电流,且最大输出电流与遮阴程度正相关;多个光伏电池元共用一个旁路二极管可有效减少多峰数;等效串联结构的光照平衡可以消除阴影影响。     

特高压串联电容器补偿装置噪声的Sysnoise仿真

文章提出了使用Sysnoise对电容器装置噪声仿真计算的思路和实施方法,对特高压串联补偿电容器装置进行了仿真计算和声场分析。首先论述了使用Sysnoise计算电容器装置噪声的理论依据,给出了仿真计算的步骤。然后介绍了测量外壳振动速度的实验系统,用于确定振动速度的边界条件。将该方法应用于特高压串联补偿电容器装置计算中,获得了装置噪声声场分布的结果。分析得出特高压串补电容器声场有随距离衰减和干涉的特征,声场噪声水平较低。     

浅析串联补偿电容装置不平衡电流的测试

简要分析了大型串联电容补偿装置不平衡电流的监测方法:计算电容量不平衡度法和模拟不平衡电流测试法。主要探讨了停电状态下不平衡电流的模拟测试方法,认为,该法是对电容器组进行修后试验的一种有效且无法替代的手段,并通过应用实例说明了这种方法的实用性。