多光伏发电直流网及其控制策略

提出一种多光伏发电直流网拓扑结构,系统包含多光伏电池、蓄电池、直流母线以及功率因数校正、双向直流变换等电路.光伏电池因地制宜分布式配置,并通过直流变换器连接到低压直流分支母线,直流变换器依据分支母线电压变化情况,实时调节光伏电池输出功率以满足负载用电及确保分支母线电压稳定;高压主母线通过双向直流变换器连接各供电单元以及...     

独立光伏发电系统能量管理控制策略

随着能源危机和环境污染问题日益严重,太阳能光伏发电正成为世界关注的热点。提出一种新的太阳能独立光伏发电系统能量管理控制策略。系统由太阳能电池、蓄电池、单向DC-DC变换器和双向DC-DC变换器组成,太阳能电池提供负载稳定工作时所需要的能量,多余或不足的能量由蓄电池来动态调节。系统能量管理的核心是根据太阳能电池和蓄电池的工作状态,控制单向变换器和双向变换器工作在合适的模式,从而使太阳能电池和蓄电池协调工作,确保供电系统高效稳定运行以及快速的动态响应。通过原理样机验证了所提的系统能量管理控制策略的有效性。     

独立直流微网能量管理控制策略

在直流微网控制系统中,维持母线电压稳定以及能量的合理分配对系统可靠运行具有重要的指导意义。针对基于光伏发电的独立直流微网系统,提出一种新的能量管理控制策略,根据光伏DC/DC变换器在不同光照条件下的控制策略,利用蓄电池储能单元作为支撑,通过蓄电池充放电时不同的能量管理控制策略,维持母线电压稳定,为直流负载提供电能,其核心是使光伏电池与蓄电池储能单元协调工作,确保直流微网的高效稳定运行,最后通过实验结果验证了所提出控制策略的正确有效性。     

独立光伏发电系统的能量管理控制策略研究

针对含混合储能的独立光伏发电系统的安全、稳定运行要求,提出一种新的能量管理控制策略。该控制策略在锂离子电池、超级电容分别补偿功率波动低频、高频分量的基础上,增加了锂离子电池的充放电均衡控制。低通滤波单元使得混合储能装置在快速平衡太阳能电池与负载之间的功率差值的同时平滑锂离子电池功率波动。电池均衡策略使锂离子电池单元根据荷电状态自行调节充放电速率,在运行中不断缩小电池电量之间的偏差。仿真验证了所提能量管理控制策略的有效性和可行性。     

光伏站内用直流微网的接地方式分析

接地方式的选择是直流微网设计的关键部分。以北京延庆八达岭31.5 MW光伏电站站内负荷用直流微网为例,对直流微网的接地方式进行了分析。首先,介绍了该直流微网的运行方式、拓扑结构及备选的几种接地方式。然后分别从稳态特性、故障特性以及人身安全三个方面,对不同接地方式进行了深入的理论分析。最后在PSCAD/EMTDC中建立了该直流微网的电磁暂态仿真模型,通过电磁暂态仿真对理论分析进行了验证。研究结果表明:相比于其他接地方式,电源侧通过大电阻接地的IT接地方式更适用于低压直流微网系统。     

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。     

独立运行直流微网协调控制策略

针对光伏发电系统的随机性、间歇性、波动性以及独立运行对负荷投切敏感等技术问题,分析了光伏发电的基本原理、建立了相关数学模型、推导了光伏发电系统出力波动与直流母线电压的解析关系.在充分考虑功率型及能量型两类储能特性的基础上,提出了采用超级电容、蓄电池混合储能平抑负荷功率波动的技术方案,应用改进下垂控制理论与电压前馈校正算...     

光伏/蓄电池系统共直流母线的控制策略研究

通过蓄电池的能量存储作用,可以平抑光伏发电输出功率受环境条件变化的影响。在光伏阵列、蓄电池数学模型的基础上,研究了光伏阵列与蓄电池共直流母线的控制策略。直流母线电压采取滞环特性的管理模式,利用蓄电池的充放电来维持直流母线电压稳定。为防止蓄电池在工作状态与停止状态之间来回切换,蓄电池电压外环控制策略采用非线性函数的控制方案。通过PSCAD/EMTDC仿真软件,利用算例系统验证了所建立模型和控制策略的正确性和有效性。仿真结果表明,在蓄电池的平抑作用下,光伏发电系统能以恒定的功率并入大电网,这是未来光伏发电系统的发展趋势。     

光伏直流微网协调直流电压控制策略的研究

直流微电网是新能源发电接入常规公用电网的一种有效方式,并以其显著的优势成为微电网技术研究的一个新方向。本文以光伏发电系统、储能系统、交直流负荷组成的直流微电网为研究对象,在分析该直流微电网运行状态的基础上,提出了直流电压协调控制策略。该控制策略根据直流电压的变化量以及蓄电池的荷电状态SOC(State of Charge)自动协调各换流器的工作状态,从而实现了在各种运行工况下直流微电网内的有功功率平衡,达到了维持直流母线电压稳定的目的。最后,在Matlab/Simulink仿真环境下进行了仿真实验,结果验证了该控制策略的有效性。     

光伏直流微网系统的蓄电池新型充放电控制策略

光伏发电与蓄电池组成的直流微网系统可以实现能量平衡并且提高电能质量。在综合考虑光伏发电与蓄电池储能控制的基础上,设计了一种新型的适用于光伏直流微网系统的蓄电池充放电策略。该策略采用双闭环控制双向直流变换,保证了蓄电池与光伏电池间的正常能量交换。同时在考虑蓄电池电压变化、温度变化的基础上,采用模糊控制进行综合决策来避免蓄电池过充过放。最后在MATLAB/Simulink中建立了仿真模型,在不同运行情况下对光伏直流微网进行仿真,其结果验证了所提控制策略的有效性和可行性。     

户用太阳能光伏发电系统的设计与研究

光伏发电系统是太阳能利用的发展趋势。简析了户用太阳能光伏发电系统的组成基础上,阐述了对最大功率点跟踪（MPPT）的控制方法,分析了作为系统核心部分的直流变换环节和逆变器的工作原理,给出了直流变换环节的控制方程以及逆变器环节的控制电路组成图,并采用Matlab对系统进行了仿真研究。     

直流微电网能量控制策略的研究

提出了一种直流微电网的能量管理控制策略,结合直流微电网的结构和控制目标,分别设计了系统在离网和并网模式下的控制策略。并网模式下,由电网来维持直流母线电压的稳定,光伏电池和锂电池配合给负载供电。当电网异常断电时,系统能自动脱离电网孤岛运行。通过合理控制锂电池的工作方式来实现工作模式的平滑切换。搭建实验平台,通过增减直流母线负载和开断并网开关来检测系统的稳定、可靠性。实验结果表明该控制策略实现了工作模式的平滑切换,满足了系统的设计要求。     

直流微电网中光伏发电系统的研究

介绍了直流微网的基本结构及微网中电源的控制策略。针对微网光伏发电系统中的DC／DC变换,进行了电路分析与设计,并在Matlab／Simulink中进行了仿真。     

小型光伏发电软开关DC/DC变换器研究

针对传统光伏发电DC/DC变换器工作在硬开关状态时,因开关损耗大、开关管所承受的电压电流大等缺点导致的系统效率下降问题,采用了一种软开关Boost变换器,其结构简单,易于控制,大大减少了变换器工作中的开关损耗,并且降低了开关管所承受的压降.最后通过仿真和实验证明变换器的主、辅开关管和续流二极管均能实现软开关,从而提高了...     

适用于模块化级联光伏发电直流并网系统的均压策略

光伏发电升压汇集接入直流电网是光伏发电发展的一个重要方向,提出了一种适用于模块化级联的光伏发电直流并网系统结构及其各模块电容电压均衡控制策略,并重点分析了该策略中输入功率比重前馈机制的原理。随后,在PLECS环境中搭建了7个模块级联的仿真模型,仿真结果验证了该控制策略的有效性和可行性。最后,通过一个含有3个模块的硬件平台对其进行了实验验证,实验结果表明了所提出的控制策略具有控制简单、易于实现、可靠性高、无需额外传感器等优点。     

后备式光伏发电系统的研究与设计

以光伏发电技术为基础,结合电力电子和微机控制等技术,研究并设计了后备式光伏发电系统.与传统的独立式光伏发电系统相比,该系统能够拧制人阳能电池自动跟踪太阳光,并实现光伏电池的最大功率点跟踪(MPPT)控制和对蓄电池的充放电保护等功能.最后,建立了功率变换器以实现DC/DC,DC/AC变换.实验结果验证了该系统的可行性利实用性.     

光伏发电接入直流配电网DC-DC变换器的仿真研究

光伏发出的电压较小且不稳定,不能直接接入配电网,需要通过相应的控制装置来实现电压的升高和稳定。为此,设计了升压型DC-DC变换器,采用全控型器件绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)的控制电路,将最大功率点跟踪控制器的输出作为脉冲宽度调制(pulse w idth modulation,PWM)控制器的输入,PWM控制器输出占空比不同的矩形波控制IGBT的导通时间,从而实现变换器升压和稳压的功能。仿真结果表明,所设计的DC-DC变换器实现了光伏发电的升压和稳压,验证了所提控制方法的有效性和可行性。     

光伏发电系统前级宽输入DC/DC Boost变换器

峰值电流模式DC/DC Boost变换器输入电压范围较宽,适用于两级式光伏发电系统的前级。DC/DC Boost变换器的输入电压较低时,一般采用固定斜坡补偿来保证其稳定运行,低输入电压范围宽时,往往需要过补偿,无法达到设计功率。提出一种动态斜坡补偿的方法,使变换器在较宽输入电压下都能稳定工作且具有较高效率。40 W样机测试结果显示:输入电压在16~24 V的范围内,变换器均能稳定工作。