大功率光伏电池阵列模拟器研究

为满足实验室中光伏逆变器综合性能测试的需要,提出一种新型的大功率光伏电池阵列模拟器。分析了输出的I-V特性曲线指令信号的运算方法,利用三相电压型高频PWM整流电路实现指令信号的功率放大,介绍了光伏电池阵列模拟器的控制方案。仿真结果表明该光伏电池阵列模拟器具有很好的稳态与动态性能。

基于MATLAB的光伏电池阵列MPPT仿真研究

利用MATLAB/Simulink仿真模块,以光伏电池阵列的数学模型为基础,建立了一种光伏电池阵列的仿真模型。给出了仿真模型的内部结构,及其在不同环境温度和光照强度下的输出特性仿真结果。对仿真模块进行了最大功率点跟踪仿真,给出了仿真结果。

基于DSP控制的光伏电池阵列模拟器的研究

针对光伏电池阵列模拟器设计中仅使用电压控制或电流控制方式引起输出电压和电流波动的问题,提出了一种复合控制策略,将光伏电池阵列I-V特性曲线以最大功率点划分为两个区域,在近似恒流源段电流控制方式有效,在近似恒压源段电压控制方式有效。MATLAB软件的仿真结果验证了基于TMS320F2812 DSP控制的光伏电池阵列模拟器系统的可行性,当负载发生变化时模拟器能够在较短时间内稳定于该负载所对应的工作点输出。采用复合控制策略能有效地减小输出电压和电流的波动,且系统稳定,动态响应快。

基于双侧扰动变步长的光伏电池阵列MPPT

针对光伏电池阵列最大功率点跟踪速度和跟踪精度难以同时兼顾的问题,提出了一种基于双侧扰动变步长MPPT控制算法,即双向变步长扰动观察法,并与电导增量法、传统扰动观察法进行仿真对比分析。仿真结果表明,该算法可以快速跟踪到最大功率点,精确度提高了15 ms,具有较好的时效性。

光伏电池阵列模拟器研究

文章分析了光伏电池阵列的输出电压电流特性,根据光伏阵列实际电压电流参数进行了仿真,给出了输出电压电流特性的仿真曲线,利用多项式对特性曲线进行了分段拟合,在此基础上利用BUCK电路设计了光伏电池阵列模拟器,采用输出电流反馈PI调节提高了系统的动态性能以及稳态精度。通过仿真和实验验证了设计的合理性。

太阳能光伏电池阵列仿真模型的研究

应用仿真软件MATLAB的Simulink工具,在光伏电池阵列的物理数学模型基础上,建立了一种光伏电池阵列工作的仿真模型。给出了仿真模型内部结构图,并在不同的光照强度、环境温度以及多种串并联联接方式下,对不同型号的太阳能电池进行仿真。仿真结果表明,光伏电池阵列模型输出基本同实际输出相似。

光伏电池阵列模型的Matlab设计与仿真

利用Matlab软件平台搭建了光伏电池阵列的仿真电路模型,研究了光照因素、温度因素及光伏电池内部参数对光伏阵列电气特性的影响,并针对动态光照条件下光伏阵列的输出特性进行仿真和计算.研究结果表明:光照强度、温度和串联电阻的变化对光伏阵列开路电压、短路电流、伏安特性、输出功率及最佳工作点具有显著影响,光伏阵列的仿真模型可以较好实现光伏阵列的动态仿真.

基于TMS320F28335的大功率数字式光伏电池阵列模拟器设计

近年来光伏发电技术迅速发展,世界各国都将其视为未来的主要新能源,期待它能解决全球性的能源危机。光伏发电技术研究的一项主要内容是光伏电池阵列。文中针对光伏电池阵列研究的诸多不便设计了一种基于TMS320F28335DSP控制的大功率数字式光伏电池阵列模拟器,介绍了整个模拟器系统的设计方法,并通过实验验证了该系统的可行性,在实验室实现了最大18 kW的输出功率,所制样机能够代替光伏电池阵列。

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。

聚光热电系统电池阵列特性及关联参数影响

优选出性能较好的空间太阳电池阵列和砷化镓电池阵列进行聚光实验,研究两种电池阵列聚光特性和特性参数受聚光条件影响,对其建立数学模型,分析系统特性受关联参数的影响。实验表明,空间电池阵列I-V特性曲线随聚光比增加变成直线,其填充因子FF也随聚光比增加而减小,效率η先增加后减少,在8.48倍聚光比时达到最高为8.65%;砷化镓电池阵列I-V曲线随聚光比增加保持较好特性,填充因子FF有所下降,η增加。高光强引起温度的升高对电池阵列输出性能有较大影响,且砷化镓电池阵列受到的影响大于空间电池阵列。计算表明,系统特性参数对性能有不同程度的影响,其中,反射镜面光学效率对系统性能影响最大,为系统优化设计首要考虑因素。

基于I-V曲线的光伏电池特性仿真模型研究

针对太阳能光伏电池工作状况易变,模型参数不精确,提出了一种基于I-V特性曲线的太阳能光伏电池数学模型。在标准日照强度(1000W/m2)和外界环境温度(25℃)条件下建立MATLAB仿真模型,通过与其他模型仿真方法进行对比,验证了光伏电池输出特性与实际I-V特性曲线保持一致。分析了模型中等效串联电阻和等效并联电阻变化时,对光伏电池输出特性的影响。计算出该模型的系统相对误差小于6%,符合工程所要求的误差范围,在实际工程应用中具有一定的参考价值。

微气候对单晶硅光伏阵列特性曲线的影响

采用数值计算方法分析了微气候对单晶硅光伏阵列特性曲线的影响。同时考虑三大微气候变量建立了光伏电池-组件-阵列的数学模型,并采用分段迭代方法求解,所得到的特性曲线与试验数值相吻合。当环境温度为15～35℃,随着温度的升高,在低电压区间的I-U曲线保持不变;在高电压区间,以STC下的I-U曲线为基准均匀地向左偏移;在太阳辐照量为200～1 000 W/m2时,随着辐照量的增加,I-U曲线均匀向上偏移;在风速为2～6 m/s时,随着风速的增加,I-U曲线在低电压区间保持不变,在高电压区间向右偏移,逐渐靠近STC下的I-U曲线,且偏移速率逐渐变小。

基于PWM整流器无功调节技术的新型光伏模拟器

介绍了一种采用三相电压型PWM整流技术的光伏电池阵列模拟器。通常PWM整流器工作于单位功率因数,因而电网电压限制了直流电压的输出范围。文章通过电网提供无功电流,实现模拟器低压区间的输出,详细分析了无功电流的取值范围,提出了最佳的无功电流选取方法。实验采用一台输出端连接三相电阻的变流器,dSPACE软件控制该变流器实现逆变,以模拟直流可调负载,通过改变负载的功率使模拟器工作在I-V曲线的不同位置,并用ControlDesk监测到了模拟器在不同光照强度下的I-V和P-V特性曲线。实验证明了该模拟器能够输出不同光照强度下的I-V曲线,且具有较宽电压输出范围。

MPPT中一种新型变步长电导增量法的算法研究

世界能源的短缺以及环境污染已成为当今日益严重的问题,改变能源结构,寻找可再生绿色能源愈来愈受到重视。太阳能具有取之不尽、用之不竭、清洁安全等特点,并且太阳能光伏发电系统的研究对于缓解能源危机,减少环境污染,减小温室效应具有重要的意义。在传统的电导增量法的基础上提出了一种光伏电池阵列最大功率点跟踪的变步长电导增量算法。

基于变步长扰动观察法的MPPT仿真分析

为了更好地跟踪光伏发电系统的最大功率点,在MATLAB/Simulink环境下,搭建了光伏电池阵列仿真模型,根据其输出的U-I、P-I和P-U特性曲线分析了光伏电池阵列的非线性特性。基于光伏电池的动态特性,采用一种变步长的扰动观察法来实现光伏电池阵列的最大功率点跟踪。仿真结果表明,该方法能够快速稳定准确地进行最大功率点跟踪。

基于电导增量法MPPT仿真研究

本文利用Matlab/Simulink仿真软件,提出了以光伏电池的工程数学模型建立的PV仿真模型,得到不同环境温度和光照强度下的输出特性仿真结果,并验证了其正确性。同时,对使用Boost电路连接仿真模块组成的光伏发电系统进行基于电导增量法最大功率点跟踪,并计算出其跟踪精度。

基于三段式变步长电导增量法MPPT技术研究

通过对光伏电池特性的分析以及对传统电导增量最大功率点跟踪（MPPT）方法的研究,提出了三段式变步长电导增量算法的MPPT技术。应用MATLAB/SIMULINK搭建了仿真模型,并与传统电导增量法进行了比较。仿真结果表明,三段式变步长电导增量法能使光伏发电系统快速、准确、稳定的跟踪最大功率点,减弱了最大功率点附近振荡的情况,具有良好的动态和稳态特性。

基于实际需求的小型独立太阳能发电系统设计与研究

为提高独立光伏系统的供电可靠性和光伏利用率,该文针对所选取设计地的气象数据,以及家用负载耗电量等条件,利用蓄电池容量计算式,计算系统中蓄电池放电小时率,并合理选择蓄电池型号。在最大功率跟踪条件下,根据光伏系统安装地的实际地理、气候、负荷情况,对发电系统中光伏电池阵列容量进行选择合理配置。利用Matlab中的Simulink工具箱构造小型太阳能发电系统,通过在光照强度和负载变化的条件下,研究蓄电池的响应特性和系统的功率平衡性能。仿真结果证实,合理选择蓄电池具备良好的充放电特性,能快速调节系统输出功率满足负载需求。

基于GA-BPNN的MPPT控制方法与P&O的比较

针对传统光伏电池阵列控制方式在复杂天气环境下,对最大功率点跟踪效果不理想的现象。设计了一种基于GA-BPNN的改进型恒压光伏MPPT控制算法,并通过搭建基于GA-BPNN的改进型恒压光伏MPPT的仿真模型,再与传统P&O控制方法进行比较分析。仿真结果证明,该算法能准确快速地在复杂天气环境下进行最大功率点跟踪,且性能稳定。

A Real-time Modeling of Photovoltaic Array

This paper mainly aims at the modeling problem of the photovoltaic (PV) array with a 30 kW PV grid-connected generation system. An iterative method for the time-varying parameters is proposed to model a plant of PV array. The relationship of PV cell and PV array is obtained and the solution for PV array model is unique. The PV grid-connected generation system is used to demonstrate the effectiveness of the proposed method by comparing the calculated values with the actual output of the system.