并联Buck-Boost型多电池光伏并网逆变器的研究

随着太阳能、风能等新能源技术的发展,分布式发电技术已经广泛应用在电力系统之中,成为一种新型的发电方式。分布式发电技术具有清洁、环保、高效等特性,其并网技术成为研究的热点问题。针对太阳能光伏发电技术,设计了一套并联的Buck-Boost型多电池光伏并网逆变器,由太阳能光伏电池板、并联的Buck-Boost斩波电路、逆变电路等部分组成,并对光伏发电最大功率跟踪MPPT控制方法和逆变器并网控制策略进行研究,分别选取了电导增量法的MPPT控制方法和双闭环并网控制方式。通过在Matlab/Simulink中搭建系统仿真模型,仿真结果证明了该系统的功能。     

并网光伏发电系统的建模与仿真

基于光伏电池的物理特性,建立了光伏阵列的PSCAD仿真模型。考虑到太阳能的波动性和随机性,开发了基于Boost电路的最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)控制器模块,保证了光伏阵列始终保持最大功率输出;然后,采用合理的逆变器控制策略,将光伏阵列接入电网,建立完整的并网光伏发电系统。仿真结果表明,搭建的仿真模型能够准确地反映光伏电池和MPPT控制器的物理特性和准确性,以及在不同光照条件下光伏发电系统的运行特性,对于并网光伏发电系统的研究具有重要意义。     

基于BP神经网络光伏发电系统MPPT的研究

本文首先研究了温度、光强、阴影三个外界因素对光伏电池输出特性的影响。然后,考虑这些因素设计BP神经网络跟踪光伏发电系统的最大功率点。最后,建立MPPT控制的光伏发电系统的仿真模型,并进行了仿真研究。结果表明,该方法能够正确、快速地跟踪光伏电池的最大功率点,具有较好的控制精度。     

基于干扰观测法的电动汽车光伏电池MPPT控制算法的建模与仿真

对于太阳能电动汽车而言,最为关键的是太阳能电池。最大功率点跟踪是提高光伏发电效率的关键技术之一,在学术研究以及工程应用中都具有重大的意义。利用MATLAB/Simulink仿真平台,使用Sun Power公司的SPR-305-WHT光伏组件构建电池模型,对干扰观测法最大功率点跟踪方法进行仿真研究和分析,并对最大功率点跟踪方法的研究方向做了合理的展望。     

局部阴影下光伏阵列建模分析与输出特性仿真研究

光伏阵列由一系列的光伏电池通过串并联组成,其输出特性直接影响光伏发电系统的控制。在分析光伏电池工作原理的基础上,首先建立光伏电池的等效物理模型和方便应用的工程实用模型,分析了光照强度和电池温度对光伏电池输出特性的影响。接着建立了光伏阵列的数学模型,对均匀光照和局部阴影下光伏阵列的输出特性进行了仿真研究。最后指出,局部阴影下光伏阵列表现为多峰值、多阶梯输出特性,为提高光伏发电系统的效率,需要研究多峰值输出特性下的全局最大功率跟踪方法。     

光储微网系统孤岛运行控制策略研究

受光照、温度等自然条件影响,光伏发电输出功率具有较大的波动性。利用储能系统功率快速充放的特点,可以实现光储系统输出功率稳定。现对光伏电池及其变流装置进行建模分析,对不同储能电池及其PCS控制方法进行建模分析,并结合实际示范工程运行参数,建立了光储微网系统仿真模型,最终提出了适用于光储微网系统孤岛运行的控制策略。通过仿真分析,验证了所提出的控制策略可以维持光储微网功率平衡,保持系统稳定运行。该研究成果为示范工程进一步开展相关研究工作提供了理论指导。     

光伏发电系统并网运行的控制策略与仿真分析

分析了光伏发电并网系统的结构,建立了光伏电池简化模型,采用降压升压装置和扰动占空比算法跟踪分布式电源的最大功率,对逆变器采用电流电压双环结构的控制策略。搭建了并网运行的系统仿真模型。仿真结果表明:并网逆变器输出的电流和大电网电流同频同相,动态响应快,能够较好地反映三相光伏并网系统运行的特性,具有一定理论价值。     

配电网中光伏功率主动削减策略研究

针对夏季正午由大量光伏功率注入配电网所带来的节点电压、线路潮流越限的问题,提出了一种通过实时计算和削减分布式光伏发电系统功率输出的主动控制方法来限制配电网中光伏功率注入量,从而避免配电网中越限事故的发生。首先给出光伏出力削减的数学优化模型,该模型以实时气象条件为基础计算光伏发电系统潜在的最大输出功率,并通过最优潮流模型结合配电网各个节点的负荷水平计算得到该时刻连接于各个节点的光伏发电系统的最大允许出力上限值。在此基础上,又设计了一种DC/DC变换器的电流控制策略。通过该控制策略,可以使光伏发电系统的出力在不同的光照条件下均不超过计算所得的最大允许出力上限。最后通过IEEE33节点模型进行算例分析。研究结果表明,所提出的光伏功率主动削减策略可以避免配电网中越限事故的发生。     

超级电容器蓄电池混合储能系统在航标设备中的应用探索

独立光伏发电系统广泛应用于航标设备,通常需要储能系统来保证供电的稳定性和持续性。为了吸收光伏电池发出的脉动功率,从而抑制直流电源的电压波动,并满足向负载提供短时大功率的需求,提出了采用超级电容器和蓄电池混合储能方案,并进行了充放电系统分析,针对超级电容和蓄电池充放电特点,提出了充放电控制策略。     

光伏发电与火力发电融合的控制策略研究

光伏接入火力发电机组主要有两种方式，一是接入厂用电系统，二是接入启备变低压侧。当光伏功率较高时，可将该功率计入发电机AGC系统，视光伏功率为发电机功率的一部分，即发电机按AGC指令与光伏功率的差值调控，但反馈调度的发电功率应是发电机实发功率与光伏实发功率之和。即无须增设储能装置，在保证光伏多发电的同时，利用发电机的自动调控消除光伏功率波动大、间断性强的缺点，实现了均衡发电。利用电厂AVC电压调控，也无须增设无功补偿装置。通过控制策略的适当调整，两类发电方式的融合在安全性和经济性上更具有显著的现实意义。