基于差分功率处理提高光伏系统能量转换可靠性的研究

光伏电站中光电能量转换的可靠性较低,在加入逆变器之后,虽然能提高光伏系统的可靠性,但也降低了整体系统的功率稳定性,最终使得光伏系统的可靠性提升并不明显。文章引入了差分功率处理,可以提高整个光伏系统的可靠性。为了分析光伏电站并网对发电系统可靠性的影响,提出了基于差分功率处理提高光伏电站系统可靠性的3种模型,运用蒙特卡洛方法对这3种模型进行了10 000次模拟,对比分析差分功率处理对光伏系统的功率稳定性的影响,并建立了3种对应的可靠性数学模型来进行定量分析。结果显示,经差分功率处理后的光伏系统可靠性提高更加明显。

差分功率分析攻击中的信号处理与分析

信号处理与分析是差分功率分析攻击中的关键技术.详细给出信号轨迹对齐、信号去噪、信号压缩、时-频信号转换以及差分轨迹尖峰判别等功率信号处理与分析技术.针对AES单片机实现的攻击实验表明,采用上述信号处理与分析技术的差分功率分析,利用3000个功率轨迹样本,可以成功获取AES密码算法的密钥.

基于PV-IP结构的差分功率处理光伏系统研究

在局部阴影的情况下,当串联的各光伏子串输出电流不匹配时,整个光伏系统输出功率将远远低于各光伏子串输出功率之和的理论值,被遮挡的光伏子串甚至会消耗能量并发热,长时间处于热斑效应状态会造成严重后果。差分功率处理(DPP)变换器仅处理光伏子串输出功率之间的差值,作为光伏电池输出功率的一部分,可提高功率获取率且有效地避免热斑效应。文中分析了一种光伏电池-隔离端口(PV-IP)拓扑结构,提出兼顾MPPT与光伏子串均压的控制策略,使每个光伏电池都工作在最大功率点处。通过Matlab仿真结果表明,方案可行,相较于并联旁路二极管的光伏系统,相同外部情况下所提策略输出功率明显得到提升。

基于PSIM的光伏系统差分功率处理在PV-PV的研究

差分功率处理(DPP)结构在局部遮挡条件下提高光伏系统的能量输出和整体效率方面具有明显的优势。本文提出了一种新型PV-PV的DPP结构以及最小功率跟踪算法,利用PSIM软件建立的仿真模型表明,该系统具有提高功率利用率的趋势。

基于最小变换功率跟踪的差分功率光伏系统研究

以差分功率变换为研究对象,通过对其常用拓扑的讨论,选择光伏-直流母线(PV-BUS)式DPP变换器架构来实现差分功率变换器处理最小变换功率的跟踪控制方法,通过MTALAB/Simulink建立仿真模型,验证了系统输出效率的显著提升。

微带天线对高功率电磁脉冲响应的时域分析

为了研究电磁脉冲对微带天线的影响,在时域有限差分法基础上,引入导体边缘场分布函数,提出了一种导体边缘奇异性处理技术。该技术在不降低计算效率的情况下,保证了计算精度,得到了高功率电磁脉冲辐照下微带天线的响应。计算结果表明:入射高功率脉冲在微带天线内不但激励起天线的主模,还激励起一些高次模;随着入射脉冲在xoy面的投影与正x轴夹角的增大,时域上,响应电压均小于10 V,频域上,高次模逐渐减小,其频谱分布更集中于天线主模的谐振频率;随着入射脉冲与正z轴夹角的增大,时域上,响应电压逐渐减小,频域上,高次模逐渐增大,其频谱分布逐渐分散于高次模对应的谐振频率频段。

一种提升光伏微逆变器功率获取率的均压器结构

单个光伏模块由3~4个子模块组成,在1个或多个子模块受局部阴影影响时,即使每个光伏模块配备一台微逆变器也会导致光伏功率损失。在桥式光伏微逆变器的基础上,增加了一个LC谐振单元以及与子模块数量匹配的倍压整流器,形成了一个不需单独控制的均压器结构。该均压器可以对受局部阴影影响的子模块补偿电流,使得各子模块输出电压尽量保持接近,从而实现光伏模块输出功率稳定在最大功率点。分析了均压器的工作模态以及参数设计准则,通过仿真与实验样机验证了均压器在提升光伏模块功率获取率上具有显著的优势。

基于多端口直流变换器的光伏电池DMPPT实验平台研制

光伏电池作为一种清洁高效的新能源受到广泛关注,但其子模块在串联使用过程中因不均匀老化、局部遮光等原因易发生功率失配,从而产生“热斑效应”,降低光伏电池的利用率和使用寿命。为了使学生深入了解光伏电池模型及其串联不匹配带来的特性表征以及如何解决这一问题,该文研制了一个基于多端口直流变换器的光伏电池DMPPT(distributed maximum power point tracking,最大功率点跟踪)实验平台。首先,对光伏电池进行建模并分析了光伏电池的串联失配特性;然后,分析研究了多端口直流变换器在光伏模块串联应用中的电压均衡策略;最后,研制了36 V/200 W基于多端口Buck-Boost直流变换器的DMPPT实验平台,得到了系统稳态波形,并与采用二极管旁路的方式进行了对比。学生可通过该实验平台和该实验案例更加深入地了解光伏电池模型及其失配特性,以及如何采用多端口变换器实现光伏电池的DMPPT,掌握光伏电池的建模方法,培养发现问题、解决问题、仿真验证的实践能力。

去除相位卷绕的一种简单而有效的方法

相位信息的提取在信号处理中是一个重要方面，然而在相位信息提取中，常存在相位卷绕问题。该文介绍了一种简单而有效的去相位卷绕的方法，该方法采用差分原理，用共轭运算实现。该方法适用于诸如相位法时延估计、信号中瞬时频率的估计等直接应用相位信息的问题中。配合简单的多段平均和稳健处理，就可去除很强的噪声和干扰，在信噪比为０ｄＢ甚至更低时也能可靠工作。

X波段4单元微带天线阵辐照响应

采用时域有限差分法,并结合导体边缘奇异性处理技术,在不降低计算效率的情况下,保证了计算精度,得到了高功率电磁脉冲辐照下X波段4单元微带天线阵的响应。计算结果表明:馈电点最大响应电压峰值由天线阵各阵元接收的入射脉冲在馈电点叠加引起,且天线阵中主要存在与馈电点激励天线阵不同模式的波。响应电压峰值随着入射脉冲波矢量与正z轴夹角的减小而增大,随着入射脉冲波矢量xOy平面投影与正x轴夹角的增大而增大,频谱随着上述两个夹角的增大均向低频转移。

A novel PV sub-module-level power-balancing topology for maximum power point tracking under partial shading and mismatch conditions

部分遮挡和串联模块(或子模块)的非匹配条件可在整个光伏系统中导致功率曲线非凸且出现多个局部极值和峰值功率下降的现象。通过功率传输,可将各子模块的工作电压拉平;这样的功率收集操作可生成凸功率曲线,提升光伏系统的峰值功率。本文所述拓扑结构受益于开关电容(Switched capacitor,SC)转换器的概念,是一种子模块级功率平衡概念的具体应用。与现有研究成果相比,其创新点包含无遮挡时停止开关操作、串联线路级可拓展性以及减少功率电子元件使用量。功率电子元件使用量的减少是通过两个子模块共享一个SC转换器的方式实现的,这也能带来降低功率器件能量损耗、降低成本和电路体积的优势。本文给出了所述拓扑结构的插入损耗的理论式,并通过PSpice仿真和原型电路的实验评估,证明了损耗理论解的正确性。这也表明,通过使用所述拓扑结构,有可能提取出部分遮挡的光伏线路的几乎所有可用能量,并将其传输至负载端。