光伏并网发电系统群控策略的研究及仿真

针对现有的光伏发电系统多逆变便器群控方法所存在的问题,提出了一种光伏阵列/逆变器对组并联开关分层分组轮循投切的控制策略.该方法能够使系统的发电效率最优化,可使各并网逆变器的运行时间更加均衡,并且可提高并网逆变器及整个系统的使用寿命.通过matlab仿真分析,验证了该群控策略在节能方面的优越性.     

光伏发电与并网技术分析

近年,分布式光伏发电发展迅速,在城市中早已率先应用。该文首先介绍了光伏电池的数学模型,重点针对某写字楼房顶进行了并网光伏发电系统设计。该系统设计先确定了光伏系统的运行方式,并分析其用电负荷;另外,从阵列方式、组建选型、逆变器选择、组串设计等方面开展设计,确定了针对该写字楼的分布式光伏发电系统。该文对城市光伏发电系统的设计具有借鉴意义。     

风-光复合发电系统的优化设计

文章介绍风 -光复合发电系统优化设计的一般数学模型 ,即以系统投资最小为目标 ,系统性能指标为约束 ,寻找风力发电机、光伏阵列、蓄电池、柴油机、逆变器和负载之间的最佳匹配功率及系统电能的最优管理及控制策略 ,运用该模型对实例进行计算 ,结果表明 ,风 -光复合发电系统的设计绝不是独立光伏发电系统和独立风力发电系统的简单拼凑 ,风 -光复合发电系统与独立光伏系统的优化设计规律存在较大的差异 ,其设计规律值得进一步深入研究。     

遮挡条件下的光伏阵列最大功率点跟踪

光伏发电系统在遮挡条件下会出现阴影效应,为了解决光伏阵列最大功率点跟踪方法精度低的问题,提出一种光伏阵列最大功率点跟踪方法.根据光伏发电系统的结构和局部遮挡条件下的最大功率点输出特性,由光伏电池等效电路建立光伏电池的数学模型,采用人工鱼群算法实现光伏阵列最大功率的轨迹跟踪,并在Matlab实验平台上测试其有效性.该方法克服了传统方法的局限性,能够对光伏阵列最大功率点进行高精度跟踪,提高了光伏阵列最大功率点的跟踪效率,改善了光伏发电系统的工作性能.     

大型绿色船舶光伏阵列结构与MPPT算法研究

围绕新能源发电在大型远洋船舶上的大规模接入问题,研究了基于太阳能发电的客货滚装船光伏阵列布局、拓扑结构及最大功率点跟踪(MPPT)模型与算法.结合船舶航行环境与船体结构特点,设计了大规模光伏阵列的船体布局及拓扑结构,建立了以大规模全局优化(LSGO)问题为描述形式的船体区域级MPPT数学模型.此外,提出一种基于环形拓扑的多参考向量协同进化粒子群算法(CCPSO-MR),并成功应用于船用大规模光伏阵列MPPT控制.仿真实验表明,针对LSGO问题的实时求解,CCPSO-MR算法在收敛速度、精度等方面显著优于各主流算法.基于所提阵列结构及MPPT算法,光伏系统能够在客货滚装船上实现大规模接入,并在各类复杂光照航行环境下具有良好的MPPT性能.     

财政视角下养老服务业供给侧结构性改革思考——以湖南为例

围绕新能源发电在大型远洋船舶上的大规模接入问题,研究了基于太阳能发电的客货滚装船光伏阵列布局、拓扑结构及最大功率点跟踪（MPPT）模型与算法.结合船舶航行环境与船体结构特点,设计了大规模光伏阵列的船体布局及拓扑结构,建立了以大规模全局优化（LSGO）问题为描述形式的船体区域级MPPT数学模型.此外,提出一种基于环形拓扑的多参考向量协同进化粒子群算法（CCPSO-MR）,并成功应用于船用大规模光伏阵列MPPT控制.仿真实验表明,针对LSGO问题的实时求解,CCPSO-MR算法在收敛速度、精度等方面显著优于各主流算法.基于所提阵列结构及MPPT算法,光伏系统能够在客货滚装船上实现大规模接入,并在各类复杂光照航行环境下具有良好的MPPT性能.     

基于W77E58单片机的光伏并网电站智能群控器设计

研制了一种基于Winbond公司W77E58单片机的光伏并网电站智能群控器,该群控器由显示模块、通讯模块、时钟模块、报警模块以及大容量数据存储模块等构成。在现场可取代PC机,对多达60台的并网逆变器无人值守监控,具有成本低、安装灵活方便等优点;在大型分布多支路光伏并网电站中,多个智能群控器与PC机可组建多级分布式通讯网络,对整个光伏并网电站进行实时监控和管理。     

一种新型光伏独立发电系统拓扑及控制策略

提出一种采用推挽输出的新型光伏独立发电主电路拓扑结构,系统由光伏电池阵列、充电器、蓄电池和逆变器组成.该逆变器能同时实现升压和逆变,省去了蓄电池之后的DC-DC升压部分.在简化主电路拓扑的同时,能够有效输出稳定的220 V交流电压.此外,该系统采用基于高频链SPWM调制方法及电压有效值外环、瞬时值内环的闭环控制策略.采用该系统不仅可以减小系统体积,降低系统成本,而且具有输出电压动态响应好、稳态精度高等优点.     

大型光伏并网系统的建模与仿真

该文提出了大规模光伏并网系统数字仿真模型,基于这一模型,在C++Builder开发环境下,开发出了相应的软件,并给出了仿真实列;计算结果表明:利用该软件和安装地点的气象数据以及光伏阵列的配置,可以计算光伏电站系统各部件的功率及分布,从而预测光伏并网系统的长期运行性能,如光伏阵列、逆变器和电网之间的匹配程度,系统的运行效率和成本等等。     

基于FPGA的光伏并网逆变器控制系统的研究

提出一种利用FPGA实现的光伏并网逆变器控制系统.在分析Boost型DC/DC转换器和电压源型逆变器组成的光伏并网逆变器硬件结构的基础上,对最大功率跟踪、SVPWM调制、并网控制等关键控制环节进行了研究,通过在FPGA内搭建AD采样控制、数据处理、最大功率算法、SVPWM发生、PI控制器、数字锁相环等模块实现该控制系统.搭建应用该控制系统的3kW光伏并网逆变器样机,在分布式发电实验平台运行,结果验证了该FPGA控制系统的可靠性,证明了其并行运算能力有助于提高控制效率和光伏并网系统的输出电能质量.     

光伏并网发电与无功补偿的一体化控制

为改善光伏并网发电系统的供电质量、提高系统利用率、降低系统损耗、减小设备投资,提出了一种将光伏并网发电与无功补偿相结合的一体化控制策略.通过对并网逆变器的控制,系统既可以向电网输送有功功率,又能对电网中的无功功率进行补偿.分析了两级式光伏并网发电与无功补偿一体化系统的拓扑结构,研究了一体化控制原理、基于扰动观测法的最大功率点跟踪控制、基于瞬时无功功率理论的并网有功电流、无功电流的检测方法及并网电流的合成等问题,最后采用Simulink对整个系统进行了仿真研究.仿真结果验证了该系统结构及控制策略的可行性,实现了光伏并网逆变器功能的复用,扩大了其应用范围.     

面向BAPV的分布式光伏局部阴影量化分析

针对建筑附着光伏(building attached photovoltaic, BAPV)等分布式光伏系统易被建筑物遮挡导致损耗的问题,首先通过光伏设计软件PVSOL构建建筑屋顶阴影三维量化模型,并用MATLAB/Simulink构建带有旁路二极管的4种常见光伏阵列拓扑结构的仿真模型;然后提出考虑建筑物与光伏阵列空间位置关系等多方面因素的局部阴影离散量化分析方法,对BAPV在不同局部阴影形状影响下进行离散等效分析。结果表明,在均一型阴影下,全交联(total cross tied, TCT)结构比串并联(series parallel, SP)结构可降低12.4%的失配损耗,阴影离散后能使BAPV发电系统最大输出功率增加约3.53%。本方法可以较接近实际地量化模拟分布式光伏系统受局部阴影遮挡时的功率输出特性,有效降低其失配现象引起的功率损耗。     

光伏光照概率性对配电网电压的影响

分布式光伏发电接入配电网后将对配网无功电压特性产生诸多影响.文中建立了基于太阳辐射度Beta分布的分布式光伏发电系统概率模型,考虑太阳辐射度对光伏发电系统出力的影响,模拟了晴天少云、晴朗无云、晴间多云这3种典型天气情况下光伏发电系统的出力变动,得到连续时间断面的概率性光伏出力,依次进行潮流计算,并与恒功率光伏电源模型的潮流计算结果作对比.结合算例仿真,总结分析了光伏并网后对配电网稳态电压分布和电压幅值波动的影响规律,并验证了概率性分布式光伏发电模型相比于传统的恒功率模型更能够反映光伏电源出力的波动性和随机性.     

一种同时实现无功补偿的光伏并网发电技术

提出了一种同时实现无功补偿的光伏并网发电技术,通过对逆变器输出电压的幅值和相位进行调节,改变逆变器输出电流的有功和无功分量.在白天,光伏发电系统能同时进行有功功率输出和电网无功功率补偿;在光照强度很低或夜晚光伏电池不能发电时,仍然可以利用该系统进行无功功率补偿,提高了系统的利用率.仿真结果验证了该技术的可行性.     

基于改进萤火虫算法的光伏最大功率点跟踪

光伏电池的最大功率点跟踪是实现光伏系统高效发电的关键技术.分析光伏阵列的输出特性,提出一种改进的萤火虫算法(IFA).将混沌理论与正态分布引入传统萤火虫算法(FA),提高全局搜索范围并避免陷入局部最优;在MATLAB中搭建模型进行仿真.结果表明:该改进算法在均匀光照、局部遮阴和温度突变时均能快速精准地实现对全局最大功率点的跟踪和控制,提高了光伏阵列的发电效率.     

一种新的自适应相位偏移并网孤岛检测方法

孤岛检测是分布式发电并网研究的难点,特别是在逆变器输出与负载功率平衡时难以检测出孤岛.频率或相位偏移等主动检测方法在逆变器输出与负载相位匹配时孤岛检测失效.本文提出了一种新的孤岛检测方法——自适应相位偏移法.该方法使逆变器输出电流的相位周期性累加式变化,同时检测频率的变化来调节相位的正反馈,有效地打破逆变器输出和负载之间的功率平衡或相位匹配,从而快速检测出孤岛状态,且不存在检测盲区.仿真结果证明了其可行性.     

光伏并网发电系统最大功率输出控制研究

针对光伏并网发电系统功率输出低的问题,提出从优化最大功率点跟踪和并网控制2个方面综合考虑的方案。对于光伏阵列的最大功率输出,提出一种改进的模拟退火-粒子群优化算法(PSO-SA);对于并网功率控制,提出多参数逆变器复合控制以及直流侧电压和幅值稳定的控制策略,通过Matlab/Simulik软件搭建相关模型并进行仿真。研究结果表明:模拟退火-粒子群优化算法(PSO-SA)能够解决遮荫情况下全局最大功率点跟踪问题,避免光伏阵列陷入局部最大功率点,减少光电转换系统的能量损失;多参数逆变器复合控制以及直流侧电压和幅值稳定的控制策略能实现光伏并网发电最大功率稳定输出,使能源利用率最高。仿真结果验证了这些方案的可行性和有效性。     

两级式三相光伏并网逆变器的控制及仿真研究

光伏并网逆变器作为光伏发电系统的核心部分,其直流侧工作电压必须高于电网峰值电压,故光伏发电系统一般采用Boost+逆变器两级式拓扑结构.以两级式三相光伏并网逆变器为研究对象,分析了其工作原理.前级Boost变换器控制实现MPPT控制;后级DC-AC变换器控制采用电压外环、电流内环双闭环控制,实现直流侧电压稳定和单位功率因数并网.最后在Matlab中搭建了两级式三相光伏并网逆变器的仿真模型,仿真结果表明了控制方法的有效性.     

光伏并网发电系统中的控制技术

屋顶光伏并网系统是光伏发电系统的一个重要的发展方向．本文根据屋顶光伏并网系统的技术特点,讨论了光伏系统中的最大功率跟踪的实现、并网逆变器的工作原理及相关的控制策略问题,并着重对光伏系统最大功率跟踪所采用的控制策略进行了仿真研究,最后指出了屋顶光伏并网系统走向大规模应用在技术上需要满足的要求．     

基于仿真模型的太阳能光伏电池阵列特性的分析

为了寻找更好的实现光伏发电系统最大功率点跟踪控制方法,基于仿真模型,研究了太阳能光伏电池阵列的特性。采用Matlab/Simulink模块,基于单个光伏电池的物理特性建立了太阳能光伏电池阵列的仿真模型。模型不但能分析太阳能光伏电池阵列所具有的随着光照强度和温度不同而变化的P-V和I-V非线性特性,而且可仿真太阳能光伏电池阵列工作在最大功率点以及稳定工作区域内时具有线性关系,并进行了理论推导。该模型简单明了,计算速度快。仿真结果表明:仿真与实验结果相符合,当光伏阵列工作在稳定区域内的情况下,dP/dV与I存在线性关系,模型具有通用性与实用性。