太阳能飞机工作条件对太阳能电池性能的影响

太阳能飞机能源系统的核心部件是太阳能电池,性能受外界环境影响动态变化,准确预测其性能是飞机方案设计的重要基础工作。文章以光伏发电模型为基础,通过模拟太阳辐射和太阳能电池温度的逐时变化,预测了太阳能电池在飞行时间、速度和高度等工作条件变化时的性能。研究结果表明,受一天内太阳辐射和环境温度的变化影响,飞行时间是太阳能电池性能最大的影响因素,性能指标以太阳时12点为中心左右基本对称变化。飞行高度的改变伴随太阳辐射和环境温度变化,每升高1 km,开路电压提高1.52%,短路电流提高1.49%,最大功率提高3.65%。飞行速度的改变使得太阳能电池温度变化,每加速10 km/h,开路电压提高3.90%,短路电流降低0.31%,最大功率提高5.32%。以上研究,预测了太阳能电池在不同工作条件下的变化情况,为正确选择和改进能源系统方案奠定了理论基础。     

基于功率控制的三相SVPWM并网光伏系统

为了实现光伏系统的最大功率输出和并网运行并改善其输出特性,提出了一种基于SVPWM调制的逆变器功率控制方法.该方法采用双闭环控制,以光伏阵列输出的最大功率作为逆变器功率外环的参考输入量,实现最大功率注入电网;逆变器控制内环为电流环,用于控制系统注入主电网的电流品质,同时实现对逆变电路的电流保护.实验结果表明,该控制方法的控制效果优良,具有功率跟踪精度高、电流畸变小的特点,能够提高光伏并网系统的功率转换效率.     

模糊PID应用于光伏发电MPPT的研究

针对定步长扰动观测法在光伏发电系统最大功率点跟踪（MPPT）上的缺陷,即跟踪精度和响应速度无法兼顾,以及常规PID控制由于其参数不能自适应整定,很难取得预期效果,提出采用模糊（fuzzy）逻辑控制法整定和优化PID参数,消除了PID参数不能自适应整定这一缺陷,提高了系统的鲁棒性。通过与使用定步长扰动观测法跟踪最大功率点的仿真结果比较,得出采用模糊PID控制,可实现快速平稳地跟踪光伏电池输出最大功率。搭建了全新的光伏电池通用模型,可为光伏电池的研究提供便利。     

三相光伏并网发电系统的建模与仿真

本文系统地介绍了三相光伏并网发电系统的建模与仿真。根据光伏阵列的等效电路,在Matlab/simulink中采用S函数的方式,建立了光伏阵列的数学模型。基于光伏阵列的V-I曲线,利用牛顿迭代求解方法,确定了光伏阵列并网运行的最大功率点。根据三相光伏并网发电系统的结构图,结合双闭环并网的控制策略,实现了光伏阵列的最大功率点跟踪控制、光伏并网电流的正弦化和单位功率因数。最后,将光伏并网接入到电力系统的配电网络中,结合算例,研究了日照强度、环境温度、控制策略等变化时,光伏阵列的仿真结果。通过仿真分析,证明了本文所建立的三相光伏并网的模型和控制策略的正确性。     

无大容量电解电容式单相光伏并网系统

提出一种基于功率向量补偿的控制方法。结合直流母线电压外环、电网电流和补偿电感电流内环的控制结构,在普通单相光伏并网系统拓扑基础上增加一对开关管与一个补偿电感,使补偿电感上的二倍频功率向量与原有的直流母线上二倍频功率向量大小相等、方向相反,减小直流母线二倍频功率波动,直流侧可以用小容量的薄膜电容代替大容量电解电容。仿真结果表明使用该方法能显著减小直流侧电容值。     

光伏发电系统最大功率点跟踪算法的研究

在光伏发电系统中,光伏电池输出特性受光照强度及环境温度影响很大,具有明显的非线性特征。为了提高光伏电池的利用效率,需要对光伏电池的最大功率点进行快速准确地跟踪控制。本研究对短路电流法与扰动观察法进行了详细的分析,最后结合两种方法的优点,提出了双模式最大功率点跟踪方法,该方法具有跟踪外部环境变化快,最大功率点无振荡现象,对光伏电池利用率高的优点。此外,日照变化剧烈情况下该方法不会失去MPPT控制的能力。     

大功率三相光伏并网逆变器散热系统设计

针对大功率三相光伏并网逆变器散热设计难题,研究了一种准确且实用的IGBT模块损耗计算方法,并给出了散热器热阻的实用计算公式.在此基础上设计了一套采用强迫风冷的散热系统,实验证明模块外壳温度的计算结果与实际结果相差只有5℃,说明了该设计方法的合理及实用性.     

太阳能光伏MPPT技术仿真研究与硬件电路设计

最大功率点跟踪(MPPT)技术是太阳能光伏发电系统的核心技术,如何进行快速、准确地跟踪,直接影响到整个光伏发电系统的性能。提出一种简单易行、快速、准确的最大功率点跟踪技术,并进行了仿真研究。最后对直流升压-逆变的两级拓扑结构设计的光伏逆变系统,进行了直流升压电路及其功率开关管IGBT驱动的硬件电路设计。驱动电路的测试结果表明,该驱动电路响应快、性能好、设计简洁,为MPPT技术的动态跟踪提供了有效的硬件基础。     

户用PV系统设计

由于能源短缺和环境污染的问题日益严重,改善能源结构,保护环境,已成为我国在新世纪经济发展高速期所面临的重要课题。尤其是在居住建筑中,采用清洁、储量巨大、无地域限制和能源质量高等诸多优点的太阳能,成为近些年国内研究的热点,引起了各界的关注和重视,科研院所、相关企业等部门都在积极的探索和实践。本文介绍一种户用太阳能光伏发电系统(又称PV系统)的计算流程,仅供参考。     

基于空间电压矢量控制的光伏水泵变频电源研究

针对户用光伏水泵系统的具体特点,设计了一种可驱动通用型潜水泵的光伏水泵变频电源,探讨了该系统的控制策略,分析了基于数字信号控制器dsPIC30F2010的空间电压矢量控制和最大功率跟踪(MPPT)原理,编制了系统软件并给出了相应的实验结果。