基于电压扫描的光伏阵列故障诊断策略

分析了光伏阵列的故障点及其成因,将各种故障总结为不同性质的阴影问题,建立阴影下光伏阵列输出数学模型。利用Matlab对光伏阵列在阴影情况下的输出特性进行了仿真,总结了光伏阵列在故障状态下故障电池板的电压电流输出特性。在此基础上提出一种输出电压电流扫描,对阵列中电池板电压异常进行判断的故障诊断策略。搭建实验平台对提出的故障诊断策略进行了实验,结果验证了所提方法的正确性。最后提出了多层次的光伏阵列故障诊断方法。     

基于海南生态环境下光伏电池输出特性的建模与仿真研究*

研究不同环境下光伏电池输出特性,对研究最大功率点和提高光伏系统效率具有重要意义。建立了改进的光伏电池数学模型,搭建了光伏电池的仿真模型,对光伏电池在不同光照强度和不同温度下的输出特性进行了仿真,并针对海口地区的具体情况,在不同倾角下对光伏电池输出各项参数进行仿真。最后,总结出光伏电池随光照强度和环境温度的变化规律,确定了海口市光伏电池板的最佳安装倾角。     

部分阴影条件下的光伏阵列仿真建模与特性分析

以传统光伏电池等效模型为基础,考虑了光伏电池在部分阴影情况下会出现的反向雪崩效应,在仿真光伏模块中模拟了并联旁路二极管,避免了热斑效应的发生,所建立的仿真模型能够根据不同的阴影条件和不同温度变化情况模拟出光伏阵列的输出特性曲线,为进一步研究多峰值最大功率点跟踪打下基础.     

基于PSCAD软件的光伏电池工程仿真模型研究

为满足在不同光照和温度条件下光伏电池的特性要求,依据光伏电池的4参数数学模型,对电池的参数进行了修正。在此基础上,在PSCAD软件中建立了封装成固有模块的光伏电池工程用仿真模型。该模型利用光伏电池在标准测试条件下得出的4个参数,考虑光照和温度的变化,模拟出光伏电池在实际工况下的输出特性。在工程仿真模型的基础上,进一步建立了光伏电池在阴影遮挡下的仿真模型,并以不同程度遮挡方式进行了带负荷仿真验证。结果表明,有无阴影遮挡的仿真模型都能够很好地模拟光伏电池的输出特性。该模型具有较好的实用性和简便性,能满足工程仿真与分析的需求。     

考虑多点局部阴影的光伏阵列建模及复合型最大功率跟踪算法研究

构成光伏组件的每个光伏电池在运行中由于制造、遮挡等因素的影响,其输出会有差异。当若干个光伏电池受到不同程度阴影遮挡导致其输出与正常电池有较大差异的时候,组件输出的P-U曲线会出现多峰情况,针对单峰的传统最大功率点跟踪（Maximum Power Point Tracking, MPPT）策略很可能失效,从而陷入局部最优值。为解决该问题,推导了多点局部阴影下的光伏阵列数学模型,该模型能够理想描述任意阴影情况下的阵列输出特性曲线。基于此模型,提出了结合全局扫描法、电导增量法,以及快速逼近公式的复合型MPPT算法,并进行了仿真验证。仿真结果表明：相比于传统算法,算法在光伏组件受到遮挡时不会陷入局部最优;同时,相比于全局搜索法,该算法寻优效率更高。     

基于MALTAB/Simulink的光伏阵列模型仿真研究

运用光伏组件输出的非线性特点,针对输出功率在诸多环境因素下的变化规律问题,选定光伏电池的等效电路类型并确定光伏电池的数学模型.在以上条件的基础上通过在MALTAB/Simulink模块中仿真光伏电池,得以探究光伏电池受光照强度和环境温度两因素的影响情况.为进一步分析局部阴影条件下的光伏阵列输出特性,将光伏阵列分别以串联和并联形式进行试验,得出采用多串联少并联的阵列结构可获得较大的输出功率.     

太阳能光伏电池的建模与仿真

太阳能作为一种新兴的绿色能源,越来越受到人们的重视.光伏电池是太阳能光伏发电系统中的核心部分,因此,光伏电池成为太阳能光伏发电系统研究的主要环节.分析了太阳能电池板的工作原理,利用MATLAB/SIMULINK仿真软件对不同条件下的太阳能电池输出特性进行建模、仿真,仿真结果证明了太阳能电池的非线性.     

基于PVsyst的光伏电池转换效率仿真研究

针对光伏电池输出特性的非线性,利用PVsyst软件对60 Wp硅晶体电池组件在不同光照强度、电池温度、输出阻抗、损耗情况下的输出特性进行了仿真研究.实验结果表明,影响光伏电池转换效率的主要因素是太阳辐射和电池温度,随着太阳辐射的增强,转换效率逐渐升高；随着电池温度的升高,转换效率迅速下降.根据仿真结果分析了光伏电池转换效率的各种影响因素对光伏电池运行特性的作用,进而提出有效地提高太阳电池转换效率的方法.     

基于分布式MPPT光伏系统效率研究

在光伏电池数学模型基础上,对采用分布式MPPT的光伏系统输出特性进行分析。在实际光伏电池组件上加装分布式MPPT测量正常情况下和有遮挡情况下的输出特性及效率,得出分布式MPPT具有宽输入/输出电压范围,系统中的单块组件功率输出受限不影响系统中其他组件输出,最大化能量采集和输出,使得光伏电池的利用项目更加可行。     

基于Matlab的光伏阵列全局重构系统的研究

针对光伏列阵不同阴影分布情况下,光伏列阵的输出功率具有波动性。在Matalb中,建立光伏阵列物理机制模型,并且对光伏阵列在不同的阴影分布情况下的输出功率进行仿真。根据光伏阵列阴影分布最优原则,建立一种交叉开关矩阵电路对光伏阵列的结构进行重新构造。编写矩阵开关驱动模块程序,对开关矩阵开关进行控制。在仿真结果的基础上,对比安装和非安装系统的光伏阵列输出特性,证实系统的可靠性。     

基于峰值计数与参数辨识的光伏组件阴影判定方法

针对光伏组件中阴影难以判定的情况,提出了一种基于峰值计数与参数辨识的光伏组件阴影判别方法。首先,通过可编程直流电子负载对光伏组件I-V输出特性曲线进行全局快速扫描,以记录曲线中明显的多峰值个数;然后采用改进人工鱼群算法(IAFSA)对I-V特性曲线中采样值进行内部等效参数辨识,结合均方根误差(RMSE)进而判断组件中轻微阴影遮挡情况。通过上述两步法可对光伏组件中阴影情况进行有效判定,仿真和实验结果进一步说明了上述方法的有效性和准确性。     

基于PSIM的光伏模块建模与电气特性仿真

光伏模块依靠光伏逆变器将产生的直流电转变为交流电用于负载供电,光伏逆变器的设计需要考虑光伏模块的电气特性。根据光伏电池物理机制的数学模型,采用PSIM软件中已有的器件搭建光伏模块仿真模型。利用该仿真模型,通过PSIM软件模拟实际光伏模块在不同太阳光照强度、环境温度下的I-V和P-V特性。通过仿真分析串联电阻Rs和并联电阻Rsh变化对模块输出特性的影响,更加深入地了解光伏模块的电气特性。模型为将来光伏逆变器设计时的动态仿真研究提供了一个准确的仿真电源。     

阴影遮挡对光伏阵列影响的解决方法

光伏阵列易受阴影遮挡的影响,使输出功率减小,为提高光伏发电系统的输出功率,需解决阴影遮挡对光伏阵列影响的问题。对现有解决方法进行分类,在分析各种方法的工作原理基础上,总结它们的特点和应用场合,为提高光伏阵列输出功率的研究和应用提供参考。     

基于Non-MPPT算法的区域光伏消纳控制策略

基于两级式光伏发电系统环境自适应算法以及光伏阵列分布式结构,提出一种适用于区域光伏消纳控制的Non-MPPT（maximum power point tracking）算法,力主解决光伏发电系统出力过剩问题。该算法基于光伏模块分布式前级优化器,实现不同环境下光伏模块分散控制,并通过光伏模块输出电压、电流随机变量,导出光伏电池环境修正参数,进而实时修正区域光伏模块最大功率电压,使其最大功率电压实时跟随外部环境变化,并结合电导增量法,实现不同环境下光伏阵列全局最大功率跟踪。而后,若区域性电网光伏发电系统出力过剩,则将区域光伏按其实际出力情况进行分区管理,以区域电网对其出力分配额度为控制目标,推导出光伏阵列对应输出电压,并将其引入至光伏发电系统前级Boost电路,通过修正Boost电路占空比,使光伏发电系统输出功率快速跟随主网需求指令,解决了区域内光伏过剩出力的消纳问题。最后,通过Matlab/Simulink仿真软件搭建两级式三相光伏并网系统,验证该算法在电力系统应用中的有效性。     

基于功率预测的光伏组件阴影故障类型判定

为有效区分光伏组件中存在的软、硬性阴影故障,提出一种基于功率预测的光伏组件阴影故障类型判定方法。首先,该方法采用经验模态分解(EMD)方法对光照强度进行分解,挖掘其数据趋势项,为灰色模型(GM)预测提供应用基础;其次,根据改进人工鱼群算法优化灰色模型(IAFSA-GM)和滚动式数据更新模式对光伏组件的输出功率进行预测,从而判断出软、硬阴影故障类型;最后,在阴影类型判别的基础上,通过对光伏组件实际输出功率值和内部等效参数模型所得最大输出功率理论值之差进行分析,进一步诊断硬性阴影的严重程度。仿真和实验结果验证了上述方法的有效性和正确性。     

局部阴影最大功率点MPPT算法研究

光伏阵列作为太阳能光伏发电系统的基本发电单元,容易受到阴影的影响.在局部阴影条件下,光伏阵列的输出特性发生改变,相应的功率电压曲线含有多个局域峰值,使常规的最大功率点跟踪算法很难准确地跟踪到真正的最大功率点.在光伏电池通用数学模型的基础上,结合串并联理论,对局部阴影条件下光伏阵列的输出特性进行了数学建模分析,结果表明,带检测环节的MPPT算法有更好的适应性和稳定性.     

太阳电池组件户外性能测试

为了研究在户外工作条件下太阳电池组件的实际工作性能,在一天过程中的太阳电池组件V-I特性、组件温度、环境温度和太阳辐照度被测试。结果发现:影响太阳电池最大输出功率的主要因素是太阳辐照度;工作温度对电池组件的效率影响较大,同时高的工作温度还会使最大功率电压降低很多;太阳光谱对太阳电池组件的输出性能也有一定的影响,当辐照主要以散射为主时,太阳电池组件有更高的转化效率。     

配电网中的分布式光伏系统发电性能仿真

针对基于配电网的分布式光伏发电系统发电性能开展仿真研究.分析了分布式光伏发电系统拓扑结构,根据光伏系统关键部件运行机理,建立了光伏组件、光伏逆变器运行模型,根据光伏组件I-V特性,建立光伏组件阴影遮挡模型.结合现场实际测试,确定光伏系统各环节运行模型参数,通过分布式光伏系统各环节结构以及光伏部件,对分布式光伏系统发电性...     

局部阴影下光伏阵列的建模与仿真分析

为研究局部阴影效应对光伏发电系统的影响,首先建立了光伏阵列工程数学模型,分析局部阴影条件下光伏阵列的输出特性。为了便于工程分析,该文利用PVSYST软件分析比较单晶硅、多晶硅和薄膜电池等3种不同材料光伏电池在局部阴影条件下的输出功率,为工程应用提供了良好的指导作用。最后提出了几种提高光伏阵列抗局部阴影能力的措施。     

新型无均衡管理光伏锂电储能发电模组及其MPPT控制策略

为解决既有基于锂电无均衡管理(NBCM)的光伏锂电储能发电模组存在的光伏电池面板与锂电池之间需要严格的电压匹配及其带来的能效损失问题,改善光伏电池面板串级阴影效应以及功率变换器高频开关耦合产生的对地漏电流效应,提出一种改进的NBCM光伏锂电储能发电模组拓扑结构,其控制单元由前级光伏电池自适应电压均衡单元和后级SEPIC馈电升降压(SFBB)变换单元构成。在此基础上,提出一种基于极值搜索控制(ESC)和Lyapunov开关耦合控制的2-Lyap ESC最大功率点跟踪(MPPT)控制策略,以提高NBCM光伏锂电储能发电模组内串联光伏电池模块的MPPT输出能效,优化模组能量管理。仿真结果验证了该拓扑及MPPT控制策略的有效性。