数字式通用型电池模拟器的设计与实现

设计了一种基于DSP和电力电子技术的大功率大容量数字式通用型电池模拟器.模拟器的硬件采用三相电压型PWM变换器作为主拓扑,可模拟铅酸蓄电池、锂电池、燃料电池、液流电池、光伏电池等多种新型电池外特性;模拟器的软件设计基于电池3阶动态模型的模拟算法和双闭环控制算法,保证模拟器具有极高的模拟精度和快速的跟踪能力,并给出了软件设计流程;仿真和实验结果表明,所设计的电池模拟器电压控制偏差为±0.2 V,模拟精度高,电压纹波小,跟踪速度快,控制效果理想.     

光伏逆变器综合性能测试平台研究

为了对光伏逆变器性能参数进行准确有效的测试,需要搭建高性能的测试平台。本文对基于三相高频PWM整流器的光伏阵列模拟器作为试验电源的光伏逆变器综合性能测试平台进行系统仿真,验证了该方案的合理性和可行性,且有效解决了大容量和网侧谐波和无功污染的问题。同时,本文还对光伏逆变器的一些关键性能参数,如光伏逆变器效率、最大功率点跟踪性能、反孤岛保护功能、逆变器输出波形质量等,进行了分析和研究,并提出了测试方案,为进一步的测试工作打下了基础。     

数字式光伏电池阵列模拟器的研制

本文在详细介绍太阳能电池的工作原理及其数学模型的基础上,选择半桥变换器作为主电路拓扑,研制了一台光伏电池阵列模拟器。控制部分采用TMS320F2812 DSP作为模拟器控制电路的主控制器,将数字PI控制算法应用在数字式光伏电池阵列模拟器中。在闭环实验下,模拟器的静态工作点与所模拟的太阳能电池的输出特性相吻合,并能够动态模拟负载变化的工作情况。证明了所设计的模拟器能够用于光伏发电系统实验。     

一种新型光伏阵列模拟器的设计研究

在设计离网或并网运行的光伏发电系统时,如果使用真实的光伏阵列,不仅成本高、难度大,而且也难以实现各种环境条件下系统的运行状况。本文提出了一种利用虚拟仪器和恒流源等设备组成光伏阵列模拟器的快速设计方法。首先,通过对光伏电池的物理特性的分析,提取出光伏的数学模型。在Matlab环境下将实际测得的光伏特性曲线与由数学模型得到的曲线相比较,仿真结果证明该数学模型能够很好的模拟实际光伏输出。该方法利用数据采集卡对负载的电压进行检测,通过计算光伏阵列的数学模型得出模拟光伏阵列的输出电流,最后通过GPIB总线控制恒流源,由此也实现了基于恒流源的光伏阵列模拟器。     

基于平抛运动模型的数字式光伏阵列模拟器

提出了一种新的光伏电池数学模型方程,推导出了两个重力场下的质点平抛运动轨迹方程来表达光伏电池I-V输出特性.将该模型的计算数据和真实光伏阵列实测数据进行了对比和相对误差分析,结果表明该模型能满足工程精度的要求,其计算量小,弥补了传统指数模型计算量大的缺点.根据提出模型不含指数运算且为R显函数的特点,推导出了负载工作点电...     

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.     

MW级光伏模拟器设计及工程应用

最大功率点追踪(MPPT)效率测试影响光伏逆变器的应用,而太阳能光伏阵列受制于自然因素影响较大,无法满足逆变器生产及研发需求.此处研究可模拟光伏阵列的光伏模拟器,从硬件拓扑、控制方式方面进行阐述,并将研究成果应用于工程实际.     

基于PWM整流器大功率光伏阵列模拟电源的研究

鉴于传统双级式光伏阵列模拟电源结构复杂,功率小等问题,提出了基于PWM整流器的大功率光伏特性模拟电源.新型光伏阵列模拟电源以PWM整流器SVPWM双环控制为基础,对 id,ia,解耦控制,以电流环取代电压外环,以电流前馈补偿实现无静差控制.同时,给出光伏阵列模拟电源特性简单的测试电路,通过Matlab/Simulink仿真研究得到了P-V以及I-V特性曲线,实现了光伏特性曲线的模拟,满足工程应用的需要,进而证明了原理的可行性.     

多项式拟合的光伏电池阵列模拟器研究与设计

分析了光伏电池的数学模型,提出了一种简化的工程应用模型,该模型仅需要光伏电池的5个出厂参数就可以在工程精度下完整地复现光伏电池的外部特性,采用多项式拟合方法,成功地使用4段折线对光伏电池的I-U特性曲线进行了拟合。基于多项式拟合的光伏电池阵列特性曲线设计了一种数字式光伏阵列模拟器,该模拟器以Boost变换器作为主电路,采用电流闭环PI控制。仿真与实验证明,采用多项式对光伏电池特性曲线进行分段拟合具有较高的精确度,模型误差在6 %以下,可以满足光伏系统设计及仿真的精度要求,可以取代实际光伏阵列进行相关实验研究。     

局部阴影遮挡影响光伏系统性能实验研究

研究了局部阴影遮挡对光伏组件和光伏发电系统输出性能的影响,对光伏组件在不同比例局部阴影遮挡,以及光伏系统在10%的阴影遮挡下的输出特性进行了实验研究。结果表明:光伏系统中的任意一块光伏组件的遮挡都会使整个系统的输出功率衰减;当光伏组件有超过10%部分被遮挡时,光伏系统的输出功率损失达85%以上,输出功率损失随着遮挡面积增大而增大;集中遮挡造成的功率损失大于分散遮挡,遮挡越分散对光伏系统造成的功率衰减越小。     

交互式数字光伏阵列模拟器设计

在基于太阳能光伏阵列的电力电子系统开发过程中,如果以真实的太阳能光伏阵列作为检测设备,系统的研发将受到成本、体积及环境条件等诸多因素限制。为解决这一问题,提出了一种由半桥DC/DC变换器、数字信号处理器(DSP)及LabVIEW人机交互界面组成的交互式数字光伏阵列模拟器。人机交互界面的设计实现了模拟器模拟情况的多样化和操作人员对系统控制的可视化。多项式简化拟合算法及变步长工作点快速查找算法的设计,使DSP通过PWM对半桥DC/DC变换器的控制兼顾了快速与精确这两个优点。样机实现了对输出功率1 kW以下的太阳能光伏阵列的模拟。     

基于XC164的数字式光伏阵列模拟器研制

根据硅太阳能电池的物理特性,分析了模拟器的数学模型,研制了基于英飞凌XC164的数字式光伏阵列模拟器.该模拟器选择正激变换器作为主电路拓扑,英飞凌公司的XC164单片机作为控制器,采用了寻找负载工作点的优化算法.试验表明,该模拟器能够较为精确地模拟出在各种环境条件下,光伏阵列的U-I输出曲线,并且具有良好的动态响应能力.     

兆瓦级光伏阵列模拟器的设计和控制研究

针对光伏阵列的大功率测试需求,提出一种兆瓦级大功率光伏阵列模拟器的设计方案和控制方法。设计采用脉宽调制(PWM)整流和多单元并联Buck-Boost直流变换电路拓扑,通过基于变步长迭代双闭环控制和DC/DC载波移相PWM技术,实现了工作点的快速收敛调节和高质量的波形输出,保证了系统的动、静态特性,满足了网侧高功率因数控制要求。1 MW光伏模拟器样机系统实验说明该设计方案和控制策略可行且有效。     

一种电流型光伏模拟器的分析和设计

光伏模拟器是用于光伏产品实验与测试的可以模拟光伏阵列输出特性的电源。因为光伏模拟器工作时候级联光伏逆变器,而光伏逆变器的输入阻抗特性直接影响着模拟器的输出特性,在某些条件下甚至会导致其工作不稳定。论文在小信号模型下分析了光伏逆变器对光伏模拟器的影响,并给出了光伏模拟器的设计要点。设计出一种光伏模拟器控制系统,实验结果表...     

基于PXI和LabVIEW的光伏电池模拟器的设计

以LabVIEW为软件,以PXI1117任意波形发生器和PXI8622数据采集卡为硬件,设计了光伏电池模拟器,通过改变光照强度、温度的数值和负载的大小验证模拟器的有效性。实验结果表明光伏电池模拟器能实时准确地使负载运行在不同外界条件下光伏电池的输出特性曲线上。     

再生能源系统中太阳能电池仿真器的研究

提出了一个由直流斩波器构成的太阳能电池仿真器，它能模拟太阳能电池的输出特性。试验表明，该仿真器的输出特性非常接近实际情况，并且动态响应良好，可以用在太阳能研究系统中替代太阳能电池板。     

Digital IF GPS Signal Simulator Design

In order to test the static and dynamic performance of a Global Positioning System (GPS) receiver, a GPS signal simulator is required to generate real satellite signals in various environments. The software simulator is widely used because of the advantages of being flexible and reprogrammable. Therefore, a digital intermediate frequency GPS signal software simulator which implemented using MATLAB software is proposed. It is a method to calculate the satellite ephemeris parameters by using the anchor point, satellite elevation angle and azimuth angle, and to achieve navigation information transmission delay by modifying the C/A code frequency based on analyzing the positional relationship between the satellite and the receiver. The simulation results show that the simulator is correct and effective. When the receiver is stationary and the satellite is moving, the receiver positioning error is less than 1 m.     

家用数字光伏并网逆变电源的研究与设计

研究了家用数字光伏并网逆变电源,以追求体积小、效率高、精度大、方便实用为目的.采用了DC-HFAC-DC-LFAC三级功率传输架构.直流DC/DC变换器采用内高频环技术.既实现了电气隔离又大大减小了装置体积.主功率回路采用三相四桥臂结构,满足了电网负载的不平衡性.主控芯片采用TMS320F2812,电路中的功能尽量数字化实现,既控制了电路体积,又大大提高了系统的安全性与可靠性.结合所选电路结构与SVPWM等先进算法,制作了样机并对输出波形进行了详细分析,结果证明该装置的体积小、电压利用率高、稳定可靠、成本低,具有一定的创新性和广阔的应用前景.