太阳能是当今发展速度居第二位的能源。太阳能光伏发电过去15年平均年增长为15%到二十世纪90年代末期以来,更是以30%以上的速度增长。目前,太阳能光伏发电的发展趋势是由小型独立户用系统问大型并网系统发展。由于太阳能的波动性和随机性,光伏电站输出的电能波动很大。随着这种分布式光伏并网电站的容量越来越大,其输出功率的波动对电网的影响不容忽视。研究分布式光伏并网发电系统与电网系统的相互作用,已成为国际上大规模光伏并网电站应用领域的研究热点,而计算机仿真技术则是研究这一内容的有效的技术手段。过去,光伏发电系统的仿真,大多是按照准稳态理论来对系统各部件建模[-2,对系统功率流进行计算,从而对系统的长期稳态性能进行评价。但在光伏并网发电系统动态性能的研究中,上述模型不能反映当太阳能辐射强度、环境温度变化时,光伏电站运行状态的瞬态变化以及这种变化对电网的影响。这就需要建立光伏电站的动态仿真模型。光伏阵列是分布式光伏并网电站系统的关键部件,其L-V特性是太阳辐射强度、环境温度和光伏模块参数的非线性函数。要实现光伏发电系统的动态伤真,首先一步是解决如何对光伏阵列1-V特性进行仿真模拟。该模型一旦建立,可用于模拟所研究系统的输入电源。简化的做法是把光伏阵列直接等效为直流电压源。但该模型不能实时跟踪太阳辐射强度、环境温度变化和光伏阵列参数的变化,因而这样的系统仿真不能反映上述参数变化对整个系统性能的影响。目前,有关这方面的工作,国内还未见公开发表的文献。国外虽有涉及这方面的公开文献,但所建模型主要针对特定的光伏模块1-41,因而缺乏通用性。
上传时间: 2022-06-21
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逆变器作为光伏阵列和电网接口的主要设备,它的性能决定着整个光伏发电系统的性能。为了将光伏阵列产生的电能最大限度地馈入电网,并提高其运行的稳定度、可靠性和精确度,必须对并网逆变器的主电路拓扑选择、滤波器参数设计及其控制策略选取等进行深入研究。 论文首先分析了光伏发电的国内外发展现状和应用前景,对光伏并网发电系统的种类、结构和并网标准进行了综述。针对众多适用于光伏并网的逆变器拓扑进行了详细的比较分析,最终确定了一台单相满载功率1kW、并网电压220V的逆变器拓扑及其主电路参数,对其输出滤波器参数进行设计,并对其进行了幅频特性分析。 其次,详细分析和研究逆变器的并网控制策略,确定了在独立工作模式下的瞬时电压控制策略和在并网工作模式下的瞬时电流控制策略。根据选定的控制策略分别对其控制系统进行了建模和闭环参数设计,并利用Sabet软件进行系统仿真,验证了系统建模和设计的正确性。 接着,在分析光伏阵列特性的基础上,总结和比较了常用的几种MPPT(Maximum Power Point Tracking)控制方法,通过扰动观测法对并网逆变器输出电流的控制,实现了光伏阵列的MPPT,并给出了设计方案和实验验证。 最后,根据以上分析结果,研制了一台基于DSP控制的光伏并网逆变器的试验样机,并详述了其软硬件的设计方案,给出了相关实验结果。
上传时间: 2013-04-24
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在能源枯竭环境污染日益严重的今天,光伏发电结合其自身的特点,日益得到各国的重视并将成为各国竞向发展的热点。而光伏并网发电又是光伏利用中的发展趋势,基于此,本文对单相并网发电系统进行了研究,并设计了一台1.5KW的单相光伏并网装置。在对主电路拓扑、MPPT、防孤岛效应、逆变并网控制方法详细分析的基础上,选用了一种双重BOOST前级电压匹配、后级全桥逆变的非隔离型的主电路拓扑结构,这种结构具有前级DC/DC变换控制简单、中间直流母线电压波动小、效率高、体积小等优点。MPPT采用后级实现方式;防孤岛效应采用有被动和主动两种方式;逆变并网控制是光伏并网发电系统中最为重要的环节,其功能作用是把前级的直流电转化为与电网电压同频同相的交流电与电网并联,并使其输出电流为单位功率因数、总谐波畸变率小于5%,本文对各种逆变并网控制策略分析比较的基础上,采用了带有电网电压前馈补偿的瞬时电流控制方式来实现。系统整体以UC3875和TMS320LF2812为控制核心,前级有UC3875进行双环控制直流母线电压,后级最大功率跟踪、防孤岛效应、逆变并网、并联通讯及故障保护有TMS320LF2812来实现。本文总体工作包括详细的理论分析、主电路设计、软件及硬件电路的设计、调试及实验波形分析等。
上传时间: 2013-04-24
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光伏发电是集开发可再生能源、改善生态环境于一体的重大课题,有巨大的经济、社会效益和学术研究价值。 本文首先介绍了3kW光伏并网逆变器系统的组成和结构。3kW光伏并网逆变器采用两级式结构,主电路由前级Boost变换器和后级的单相逆变桥组成。控制部分以DSP(DSP56F803)为核心,实现了光伏阵列最大功率点的跟踪控制,以及产生与电网压同频同相的正弦电流,实现并网的功能。本文重点对逆变器系统的最大功率点跟踪(MPPT)控制进行研究。 针对基于外特性建立的光伏阵列模型虽然简单、参数易解,但精度低的问题,本文建立了基于物理特性的光伏阵列模型,并考虑光照强度、环境温度对光伏阵列的影响,模型参数与实际参数严格对应。将几种最大功率点跟踪算法应用于所建立的光伏阵列模型使用MATLAB进行仿真,分析仿真结果,比较各种算法的优缺点,总结出每种算法所适用的环境,并给出了最大功率点跟踪控制在并网逆变器系统的实现策略。 设计了适用于额定功率为100W的光伏阵列最大功率点跟踪的Boost电路,分别给出了利用PIC单片机16F873实现扰动观察法和增量电导法的程序流程图,实现了这两种算法控制下光伏阵列的最大功率点跟踪,并分析了两种算法的跟踪性能。
上传时间: 2013-04-24
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低电压输入高电压输出的直流变换器被广泛地应用在太阳能光伏发电系统、风能发电系统、燃料电池系统、车载逆变器电源等电力电子装置中。随着电力电子技术的发展,对该类型的变换器也提出了更高的要求。 本文主要针对中小功率的升压变换器,对串联谐振软开关推挽电路进行了研究分析及实验。 文章首先对理想工作条件下的串联谐振软开关推挽电路进行理论、仿真分析,并通过实验验证了电路损耗小、效率高的特性。三种不同的控制方案:导通时间固定、关断时间变化的PFM调制方式,导通时间变化、关断时间固定的PFM调制方式,PWM调制方式,被分别应用到电路中。通过理论、仿真以及实验研究,比较分析了三种控制方案的优缺点,特别是对软开关特性、输出电压调节及适用范围等问题做了细致分析。文章还对应用在串联谐振软开关推挽电路中的变压器作了一定研究分析。根据变压器的机理,对该电路中特有变压器的高变比问题和漏感问题展开分析,并提出工艺和设计原理上的相应的解决方案。 为进一步实现能量的高效转换,提出了基于双变压器结构拓扑的串联谐振软开关推挽电路,并进行了有关理论分析、仿真和实验研究。同单变压器电路相比,该电路具有开关损耗小、变压器损耗小、效率更高的优点,实验结果充分验证了以上结论。
上传时间: 2013-04-24
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对整个光伏工作工程进行了仿真,有很好的参考学习价值
上传时间: 2013-05-17
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光伏发电阵列是一种随机的非线性、多变量对象,平稳且高效地进行最优光能捕获(MPPT)是光伏并网前级控制系统的关键。文中以光伏阵列仿真模型为基础,以模型输出的PV曲线作为调节光伏阵列工作电压的依据,提出了最大功率点曲线拟合+PID的控制模型。仿真实验表明,该控制模型能够有效提高光伏阵列的效率,较好的解决了传统恒压法效率低、扰动法稳定性不足等问题。
上传时间: 2013-11-02
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ADI公司在高精度信号测量和控制方面处于业界领先地位,致力于以极具成本竞争力的高质量IC实现可靠的计量、测量和控制。其产品广泛用于再生能源、输配电以及水、电、气计量应用。ADI公司凭借在优化系统级信号处理性能方面的成熟经验和种类丰富的产品,为开发人员提供精密、可靠、易于设计的能源管理解决方案。
上传时间: 2013-11-17
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太阳能电池板的发电原理太阳能电池是利用半导体材料的光电效应 将太阳能转换成电能的装置
标签: 太阳能电池板
上传时间: 2013-10-08
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光伏发电是未来新能源发电重要方向之一,而光伏变流器是光伏发电系统的核心。介绍一种基于微网理念的光伏变流器设计。以该变流器为核心的光伏发电系统可以看做一个小型的微网系统。该系统能根据外部电网情况,工作于并网模式和离网模式。介绍了该系统的各个组成部件的设计以及变流器主电路部分器件的选型。最后,由实验样机进行测试。试验结果验证了电路拓扑结构及控制方案的可行性,也说明了系统参数设计方法的正确性。 Abstract: Solar Photovoltaic generation is an important direction of new energy power generation in the future,while photovoltaic converter is the core of photovoltaic generation system. This paper deals with a study on photovoltaic inverter based on the concept of microgrid. This paper describes a system whose core component is the photovoltaic inverter,can work on grid-connected mode or run independently according to the external situation. The paper simply describes the main components of the system. At last,the prototype was produced and tested. Test result has proved feasibility of circuit topology structure and controlling scheme and shown correctness of system parameters.Key words: PV inverter; microgrid; off-grid; storage battery
上传时间: 2014-12-24
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