光储式电动汽车充电站直流微网运行控制策略研究

针对光储式电动汽车充电站直流微网运行中面临的光伏发电、电动汽车充电的随机性波动问题,提出了一种基于光伏电池最大功率跟踪、储能电池充放电及系统并网控制的运行策略,有效提高了系统运行的稳定性与鲁棒性.该控制策略采用扰动观察法对光伏最大功率点跟踪控制,以有效提高光伏发电的利用率.同时采用双向DC/DC变换器对电池充放电状态进行控制,并基于双向AC/DC变换器对直流微电网与大电网能量的双向流动进行控制.为验证该控制策略的有效性,建立微网模型进行仿真实验.结果 表明,该控制策略能够明显提高微网直流母线电压的稳定和光伏发电的利用率.     

光伏系统直流变换器的建模与仿真

从推动光伏产业发展的角度讨论了在我国有发展前景的光伏并网系统电路结构,对多支路、两极式光伏并网发电系统的直流变换器进行了重点研究．在理论分析的基础上,建立了光伏电池、Boost变换器及其MPPT控制模块的仿真模型,对MPPT的主要算法进行了对比仿真,提出在早晚太阳辐射较弱的时间段,提高光能利用率行之有效的措施．仿真结果用于指导光伏系统直流变换器的设计及其控制算法的选择．     

基于视日运行轨迹的双轴太阳跟踪系统

为了提高光伏发电的效率,设计了双轴太阳能跟踪装置。本设计以ATmage16单片机作为控制芯片,在选用高精度太阳位置算法的基础上,用光敏电阻对视日跟踪进行角度微调。并且通过分析装置运行时的耗能和产能的关系,对不同时间段的跟踪次数和跟踪间隔进行优化。理论分析与实验结果表明,该方案能够准确跟踪太阳,且能有效提高太阳能的利用率。     

光伏系统跟踪效果分析

通过对光伏组件平面辐照量、电学特性的模拟计算,对在珠海地区采用单、双轴跟踪和固定倾角(朝南22°)布置时,太阳电池组件的太阳辐照量和产出电能情况进行比较、分析;同时对光伏系统在不同负载下,跟踪的意义进行了研究、讨论,发现其跟踪方式对并网系统产出电能有较大提高:双轴和单轴跟踪分别增加23.9%和18.2%;对光伏水泵等负载效果也非常明显,能很大地提高产能降低成本.但在珠海地区对全年均衡型和冬季型负载采用跟踪时效果不够显著.     

大型阵列式太阳能热发电定日镜跟踪系统设计

为了有效提高太阳能塔式发电系统的发电效率,采用视日运行轨迹跟踪和光电跟踪相结合的方案,设计了双轴定日镜跟踪装置。首先介绍了时角和赤纬角以及太阳高度角和方位角的计算公式,进而推导出了定日镜的高位角和方位角计算方程,并以此为依据设计了一种基于太阳位置算法的双轴跟踪控制系统。理论分析与实验结果表明,该装置能够准确跟踪太阳,并且能有效提高太阳能的利用率。     

基于单片机的混合式太阳能跟踪控制器

针对光伏发电效率低、成本高的现状,分析光电转换效率低下的产生原因,研究了一种四点式双轴光电跟踪与数据库跟踪混合的太阳能跟踪控制器。本系统以单片机STC15F2K16S2为控制核心,设计了整套自动跟踪装置。确保正常太阳光下采用光电跟踪,光线弱时采用数据库跟踪模式,实现实时精确跟踪、数据库数据更新,并解决天气不利影响因素,大大提高了发电效率。本系统低成本、高精度、跟踪效果好、结构简单易操作,适用于各种光伏发电系统。     

光伏发电系统MPPT固定频率滑模控制

基于光伏电池的数学模型,采用Buck电路作为实现电路,以开关周期平均状态概念为基础,建立光伏发电系统的平均状态数学模型.基于滑模控制理论和光伏电池的工作特性,设计了光伏发电系统最大功率点跟踪固定频率滑模控制器,对控制器的固定频率滑模控制算法采用Lyapunov方法进行了存在性和稳定性分析.在理论分析基础上,对光伏发电系统及固定频率滑模控制器进行了数字仿真和实际物理系统实验.仿真和实验结果表明,所设计的固定频率滑模控制器抖振很小,能很好地实现光伏发电系统最大功率点跟踪,控制算法实用有效.     

采用超级电容的太阳能与市电切换系统的设计

设计一种采用超级电容作为能量的缓冲和短时储能,当外界阳光辐射能不足或超级电容暂存能量不足时自动切换到市电供电的即充即用系统.系统采用最大功率点跟踪控制方法,利用单片机控制开关管的占空比来实现光伏阵列最大功率输出,并用干扰观测法实现太阳能电池的最大功率跟踪.实验结果表明:该系统能有效地利用太阳能电池,提高系统效率和降低成本,白天基本不会切换到市电供电,符合设计要求.     

一种聚光光伏/光热混合发电系统的能量分析(英文)

为了提高聚光光伏系统的能量利用效率,本文提出了一种新型的聚光光伏/光热混合发电系统.该系统主要由带有蒸发冷却装置的聚光光伏模块、光热接收器和有机朗肯循环组成.液体有机工质在冷却聚光光伏模块时吸热蒸发,而后流经外围低聚光光热接收器时加热成为过热蒸汽,最终经由有机朗肯循环发电.针对该混合发电系统,本文提出了稳态模型,并进行了系统能量分析.结果表明利用聚光光伏模块外围的低聚光能量可以有效产生较高温度的过热蒸汽.当聚光比为500倍时,该系统可以将整体光电转换效率从传统的聚光光伏电池的28.4%显著提高到44%.因此,该混合发电系统为太阳能的更高效率发电提供了新的发展方向.     

基于高效PERC双面太阳电池的中大型光伏发电系统支架排布分析

以青海柴达木盆地大中型光伏发电系统设计为例,探讨钝化发射极背面接触(Passivated Emitter Rear Contact,简称PERC)太阳电池代替常规太阳电池,以及不同支架排布对光伏系统发电效率的影响.我们采用比常规太阳电池功率高26%的高效PERC太阳电池及PVsyst模拟对单角度固定式、双角度固定式、单轴东西向跟踪式、单轴南北向跟踪式和双轴跟踪式等不同排布的光伏系统进行设计分析.结果发现,双轴跟踪式排布系统的年发电量最多,但占地面积也最大,南北向跟踪式排布的单位占地面积发电量比单角度固定式提高了14%.即采用高效PERC电池南北向跟踪式排布比常规电池单角度固定式的系统发电量提高了40%,同时降低了系统的成本.