基于光伏直驱变频式离心机系统的三元换流控制方法

针对目前市面上缺乏可应用于光伏中央空调系统的DC/DC稳压设备,以及常规光伏空调存在的能量损耗较大、能量不能实时上网等问题,提出一种无DC/DC和DC/AC等传统变流环节的光伏直驱变频式离心机系统;在系统及其3个独立单元之间建立能量平衡关系,采用三元换流控制方法对3个独立单元进行联动控制,实现能量的双向流动及实时切换。通过仿真建模及系统试验,证明该系统方案的可行性以及控制方法的合理性。

光伏直驱式热水系统流量特性的实验和理论研究

提出一种光伏直驱式热水系统,并建立系统的流量模型,研究和比较3种不同的连接方式(直接连接,光伏分组连接,通过最佳功率输出控制器(MPPT)连接)下系统的流量特性。搭建实验系统,实验验证模型的准确性。结果显示:在相同的启动辐照下,随着辐照度的增大,使用直接连接方式时,系统流量先增大后基本恒定;使用光伏分组连接的方式时,系统流量先基本恒定后逐渐变大;使用有MPPT的连接时,系统流量基本呈线性升高。此外,直接连接方式所需的太阳电池最多,采用有MPPT的连接方式所需的太阳电池最少且其太阳电池的输出效率也最高。但光伏分组连接方式最具经济性。考虑到经济性和稳定性,光伏分组连接方式应为此类热水系统的首选连接方式。该研究可对光伏直驱式热水系统中光伏与泵的连接方式的设计提供参考和依据。

光伏直驱系统运营效益计算探索

以光伏直驱系统的运营效益为研究对象,引入光伏能直驱保证率的概念,介绍其对运营效益的意义,并结合光伏直驱变频离心机系统工程实际,给出光伏能直驱保证率具体的计算方法。结果表明:光伏能直驱保证率反映了光伏直驱系统的能源管理利用情况,是运营效益重要的评价指标,具体工程可使用两种不同的计算方法,优选间接计算法。

离网无蓄电池光伏制冷系统的反馈控制研究

为达到光伏发电系统在离网无蓄电池条件下直接驱动变频压缩机制冷的目的,提出了光伏组件输出400~800V直流电压下变频压缩机能够稳定运行的反馈控制策略,构建了以电机转速为反馈信号的最大功率点跟踪(MPPT)控制模型.理论分析表明逆控机转换效率约为80%,实际工况实验结果表明逆控机转换效率在70~90%之间,验证了控制模型的正确性.对MPPT反馈控制算法进行了不同工况实验,通过电机转速自动调整MPPT的基准电压点,可为离网无蓄电池光伏制冷系统提供稳定的三相交流电能.实验结果表明,采用更低启动频率反馈控制后光伏系统发电效率可提高至9%,且系统的cop为0.15,cop增加了15.4%.

基于动态负载跟踪的光伏空调系统MPPT控制

为了提高光伏空调系统(光伏直驱变频多联式空调(热泵)机组系统/光伏直驱变频离心式冷水机组系统)中光伏单元的转换效率,根据光伏空调系统的能量平衡特性,通过对该系统负载单元及电网单元进行功率预测确定光伏单元下一时刻的输出功率需求值,同时结合电导增量法的实现原理,设计步长选择的PI控制环路,实现光伏空调系统的动态负载跟踪MPPT控制。利用Matlab/Simulink环境下搭建的光伏空调仿真模型,验证动态负载跟踪MPPT控制方法的精确性和快速性。

直驱式光伏电-热复合相变蓄热板热性能及其建筑供暖可行性探讨

太阳能光伏技术的发展为我国北方地区建筑冬季可再生能源供暖提供了可能,然而光伏组件系统不稳定的低压直流电力特性,与建筑电力能源系统稳定的交流电力特性不具匹配性,给光伏电力高效应用带来挑战。本文基于课题组提出的直驱式光伏电-热复合相变蓄热墙体设计理念,搭建了电-热复合相变蓄热板实验台,结合实验与理论分析方法,研究了墙板光伏电-热特性、相变蓄热及其传热特性;进一步搭建了1:8缩尺阳光房实验台,研究并把握该墙板应用于建筑供暖的可行性。实验结果表明,光伏组件系统日输入电量1.8 kW·h/d、室外环境温度18℃条件下,电-热复合相变热板蓄放热效率为93.3%、有效放热时间可达12 h;缩尺模型实验房间较对照房间空气温度平均提高3.6℃,夜间北壁体内表面温度提高7.2℃,北墙体夜间向室内供热量的72%由光伏电贡献。研究结果可为光伏电-热相变蓄热供暖技术在建筑领域的广泛应用提供重要参考。