基于ETAP的光伏离网发电系统的稳态分析

本文针对某建筑中的某一离网光伏发电系统,采用ETAP电力系统仿真软件对其稳定性进行仿真分析。建立该系统的单线图模型,研究光伏电源容量的变化对电力系统稳态性能的影响,通过不同光伏渗透率下系统的潮流分析,获取稳态时系统的电压电流与功率分布和短路时的暂态电流,进而实现对该离网光伏发电系统的稳定性分析。相较于传统Matlab仿真更加的简洁,对系统级别的数值模拟更加贴合实际,仿真结果可验证本文所提方法的正确性和有效性。

一种低成本的大功率光伏离网逆变器设计

针对光伏离网逆变器功率小且SPWM控制算法实现复杂的问题,研究了SPWM数字化实现方法,提出一种基于STM32F030超值系列单片机的大功率、低成本光伏离网逆变器实现方案。该方案先将光伏蓄电池中的直流电逆变为工频低压交流电,再用工频变压器升压到市电。其中,为控制电路供电的DC/DC电源实现了宽电压输入范围跳周期调制,降低开关损耗;逆变桥臂用7个MOSFET代替1个IGBT,降低成本,增大输出功率,最大输出功率达6 720 W。控制算法上提出改进的SPWM数字化实现方法,该方法易于在低成本微控制器上实现,进一步降低控制成本。通过实验证明,该逆变器带负载时稳定输出220 V工频正弦交流电。

光伏离网系统蓄电池组单体电压检测的研究

在光伏离网发电系统中蓄电池组起着至关重要的作用,由于其成本昂贵,且维护不便,因此需要对蓄电池组进行实时监控。目前对串联蓄电池组单体电池电压的测量方法主要有共模测量法和差模测量法。本文在总结现有测量方法的基础上,设计了一种新型差模测量方法。通过开关阵电路依次选通串联蓄电池组的单体电池,并通过采样隔离电路和调理电路,将采样信号送入到数字信号处理器的AD模块,实现对串联蓄电池组单体电池电压的测量。本文还给出了开关阵电路详细的优化方案,大大提高了处理器I/O口的利用率。最后通过实验验证了该方法的可行性。从实验结果可看出,该方法具有采集速度快、测量精度高等优点。

基于MATLAB的光伏离网系统仿真研究

介绍了单相光伏离网发电控制仿真系统,采用DC/DC和DC/AC两级拓扑结构对光伏离网系统进行了研究和设计。研究光伏组件、输入滤波电容和离网逆变器之间的耦合关系,通过双闭环控制策略,实现直流母线电压稳定以及逆变器稳定输出。在MATLAB仿真环境下,对所设计的光伏离网系统进行了仿真,仿真结果表明该方案和控制策略的正确性。

基于STM32的光伏离网逆变器的设计

随着煤炭、石油等化石能源的快速消耗,人类社会得到了快速发展,然而,在此过程中,环境问题却日益严重,直至今天,环境污染问题成为世界各国普遍面临的问题之一。在寻找新能源的过程中,太阳能以其清洁、高效、可持续等优势受到了广泛关注,光伏发电系统得到迅速普及。本文以基于STM32的光伏离网逆变器的设计为研究内容,在分析光伏离网逆变器特点的基础上,对这一技术的应用进行简单介绍。

基于塞班S60V5操作平台的光伏离网发电系统计算软件

为方便计算光伏离网发电系统的有关参数,基于塞班S60V5操作平台,设计了一套计算软件,可实现光伏离网发电系统参数的现场快速计算。

基于前馈和PI控制的光伏离网逆变器的研究

针对一般PI控制存在测量干扰的问题,设计了带有前馈补偿器和电流反馈PI补偿器控制的微型光伏离网逆变器.利用状态空间平均法建立理想反激转换器的小信号数学模型,给出了输入与输出之间的传递函数;设计了带有前馈补偿器和PI控制器的微型光伏离网逆变器控制算法.为了验证提出的算法,通过微控制器实时对光伏电池板电压、交流输出电流、交流输出电压进行采样和计算,生成SPWM波形并驱动开关管来实现DC-DC升压变换和DC-AC变换,得到较为稳定的正弦输出.对实验得出的结果进行分析,充分验证了控制算法的有效性和可行性.

改进光伏离网系统最大功率点跟踪

部分遮阴条件下光伏阵列的P-U特性呈现多个极值点,这将导致传统的最大功率点跟踪算法失效。基于提高MPPT算法跟踪精度和跟踪速度的目的,采用粒子群算法(PSO)实现了MPPT,并且分别对光伏电池模型、PSO-MTTP控制器、蓄电池实施了改进措施,通过Matlab仿真试验结果表明,改进后的光伏离网系统具有较好的跟踪精度,并能有效地提高光伏阵列的输出效率。另外,该系统比原系统的跟踪速度提高了90%以上。

光伏离网逆变器的设计

本文在充分分析近年来光伏发电领域重要研究成果的基础上,设计了一套单相光伏发电离网系统,对系统的拓扑结构、控制电路给出了详细的设计要点。以dsPIC30F4011为控制核心,实现了电路保护、数据采集、参数设置等功能,为各种光伏离网控制算法提供了灵活可靠的硬件平台。在软件方面介绍了SPWM的控制算法,在分析现有最大功率跟踪(MPPT)方法的基础上,对现有方法进行了改进,把爬山算法引入到最大功率跟踪中。本文网络版地址:http://www.eepw.com.cn/article/184615.

光伏离网系统与供水水泵电机匹配研究

在不同的自然资源环境条件下,结合供水需求,充分利用太阳能保障光伏供水系统在全年各时段的运行,在提高供水保障率的同时降低总体造价是系统是否成功的关键。结合光伏供水系统的实际应用,考虑全年不同时段太阳能情况,对太阳能发电单元及供水水泵电机进行优化配置,以实现高效节能利用的目的。

光伏离网系统的应用实践与发展趋势

本文从工程应用实践的具体实际出发,分析了光伏离网系统设计中应重点考虑的使用环境、供电制式、负载特性等重要因素,并结合锂电池、动环监控等新兴技术的应用,对光伏离网系统发展前景进行了展望。

计及用户停电损失的离网光伏与储能系统优化规划

离网运行的光伏与储能系统的投资,即所需安装的光伏和储能的容量,不仅取决于用户负荷需求的大小,而且与用户对供电可靠性的要求以及系统的控制策略密切相关.为合理计及可靠性成本,通过用户停电损失指标把可靠性货币化,不仅可以通过该指标确定负荷的供电优先级,而且便于以总成本最小为目标进行优化规划.提出了一种具有时间前瞻性的控制策略,该策略的特点是:在储能充电阶段进行前瞻性充电,以保证储能可以在放电阶段向供电优先级高的负荷供电,使用户总成本最小;通过嵌套全生命周期Monte Carlo模拟的广度优先搜索策略,迅速锁定最优规划方案.通过算例证明了所提控制策略的优势和规划方法的有效性.

投资最小化的均衡负载离网光伏系统优化设计

提出一种通过动态辐射量建模寻找太阳电池方阵最适宜安装倾角、并以此进行太阳电池方阵容量设计的方法。在均衡性负载用电量给定的前提下,减少了太阳电池方阵容量和蓄电池容量,提高了离网光伏发电系统综合效益。以哈密和二连浩特地区为例进行计算,该系统分别比传统的以纬度角或容量最大的安装倾角安装的光伏电池方阵节省容量10%以上;通过合理安排负载运行方式,可大幅减少蓄电池容量。

离网光伏系统铅酸蓄电池脉冲均衡充电控制器

分析了蓄电池之间的差异对蓄电池组使用的影响。针对离网型光伏系统,设计了铅酸蓄电池的脉冲充电控制器,并采用均衡电路对蓄电池组进行了均衡管理。减少了控制器蓄电池组内各电池间的差异,提高了整体蓄电池组的寿命。

离网光伏发电系统优化设计探索

随着全球经济的迅猛发展,太阳能作为一种清洁的可再生能源引起了广泛关注。光伏发电是太阳能直接应用的一种重要方式,文章以浙江省衢州市离网光伏发电项目为案例,从电池组件容量设计、蓄电池容量分析等角度出发,分析了家用独立光伏发电系统优化设计方案。

西藏高寒地区离网光伏系统蓄电池寿命研究

离网光伏系统中蓄电池发挥储能作用。光伏系统最常用的蓄电池是铅酸电池,其使用寿命在高寒环境中受到严重挑战。对西藏高寒地区离网光伏系统中使用的铅酸电池寿命进行实地调研。结合光伏系统输出特性及蓄电池充放电特性,研究了影响高原光伏系统中铅酸电池寿命的主要因素。研究表明:在西藏阿里和那曲高寒地区影响铅酸电池寿命的主要因素包括蓄电池经常保温不足(低于-10℃)、使用不当(超额负载)、放电速度快(2小时率)、放电深度深(70%以上);反之,蓄电池温度保持在10～30℃时,蓄电池储电能力和放电能力最佳,超过30℃蓄电池需要散热,否则容易引发安全事故。在西藏,蓄电池需要考虑保温而非散热,最重要的是引导农牧民合理合规使用太阳能发电系统,这是保障太阳能发电系统长期稳定使用的关键所在。铅酸蓄电池在西藏牧区的大量使用,必然会带来处置不妥当造成的草场污染的严重问题,对老旧电池进行修复十分必要。

观光旅游船舶离网光伏系统的设计

当前观光旅游船舶中除动力系统外的电量基本由化石燃料供给,从降低环境污染及发电成本出发,提出来一种负载缺电率为0的离网光伏供电系统改造设计。重点分析了固定移动型船舶的组件方阵倾斜角设计及系统组件容量与蓄电池容量的优化设计。

直流微网中光伏并离网储能系统研究

研究一种直流微网中光伏并离网储能系统,它能够判断光伏阵列、本地负载和蓄电池等的状态,实现包括并网在内的多种工作模式。而双向DC-DC连接蓄电池和直流母线,是一个高变比的DC-DC变换器,它能够实现光伏阵列、电网和蓄电池之间的能量交换,调节母线电压,是直流微网中光伏并离网储能系统的关键部分。首先研究直流微网中光伏并离网储能系统的各种运行模式,并针对该系统的储能模块提出一种解决方案,实现光伏并离网系统的多模式运行。研制一台3 k W直流微网中光伏离并网储能系统样机。

基于Z源逆变器的离网光伏系统仿真设计

对于偏远或电网未覆盖的区域,设计优良的离网光伏系统可解决本地负载的供电问题。将高效Z源逆变器应用于离网光伏系统,提出了系统整体控制策略,在控制离网系统三相交流电压稳定的基础上,同时进行光伏系统最大功率点跟踪(MPPT),额外能量为蓄电池组充电,实现了能源的有效利用。系统仿真结果表明,当交流负载阶跃变化时,系统输出交流电压及MPPT控制仍能快速恢复稳定,蓄电池充电电流也能自行调整,验证了该离网光伏系统的正确性与可行性。

离网光伏电站中铅酸蓄电池最佳匹配模式

研究的目的在于探寻铅酸蓄电池的一种最经济合理的匹配模式,降低离网光伏发电系统的成本,并引入一个新指数——放电效益系数。研究采用实验与理论仿真相结合的方法,同时根据所选用铅酸蓄电池的循环寿命与其放电深度之间的关系,找到蓄电池组释放总能量与其成本间最理想的比值关系,最后,将该成果推广应用到一般性的光伏系统中。