单相光伏并网逆变器滞环电流跟踪控制的研究

研究了3 kW.单相光伏发电并网系统的逆变器滞环电流跟踪控制的控制方法.根据滞环电流跟踪控制的原理,利用MATLAB/SMUUNK,建立光伏发电并网系统的控制模型.通过调整系统参数对并网系统进行仿真,得到并网电流和电网电压波形,使得输出功率因数近似为1,并对波形总谐波畸变率进行了分析,使其满足设计要求.最后,对单相光伏并网逆变器的滞环电流跟踪控制系统进行相关实验测试,所测得的实验数据与仿真结果基本符合.     

经济效益和环境效益的结合--光伏水泵系统

世界各国的光伏学科(包括相应的光伏系统理论和技术)得到了长足的进步,其中不断发展的光伏水泵系统受到了全世界干旱地区农牧民的热烈欢迎,在中国西部及西北地区,光伏水泵系统受到了广大农牧民的特别青睐.那里尚没有电网,专门为小规模分散居住的农牧民架设电力线路,从经济上看也是极不合理的.这样,那里的农牧民就长期处于既没有电,又缺乏洁净人畜饮水的生活状态.可是那些地区阳光资源却极为丰富,而且有相当大的地区同时具有丰富的地下水资源,光伏水泵系统因此也成了解决问题的最好选择,它既可提供洁净的人畜饮水,又可提供农牧业的灌溉用水.文章介绍了我国西部地区光伏水泵系统示范站的试验结果,它与柴油机水泵相比具有令人鼓舞的经济效益和环境效益的优势,对投资部门具有特别的吸引力.     

基于高斯混合模型的光伏发电功率概率区间预测

随着世界经济的绿色发展,大力发展可再生能源逐渐成为共识。可再生能源中太阳能的开发利用已成为当前能源转型中的重要领域,并在很多科技发达国家得到了较广泛的应用。高精度的光伏发电功率预测对电力系统的优化调度、安全运行十分重要。由于光照强度和能见度等会影响太阳能发电量的随机性,提出一种基于高斯混合模型的光伏发电功率概率区间预测方法,通过利用K-means算法将光伏发电历史数据按天气进行划分,以划分后的预测误差为统计样本,采用高斯混合模型进行拟合并使用期望最大化算法估计模型参数,通过计算指定置信水平下的置信区间进行光伏发电功率概率区间预测。仿真结果表明所提方法在进行光伏发电功率区间预测时的性能评价指标均优于典型单一分布模型,证明了所提方法的准确性和适用性。     

商场冷凝水耦合光伏/光热系统的应用分析

太阳能光伏光热(solar photovoltaic-thermal, PV/T)技术将光伏和光热结合,可实现产电效率的提高和低品位热源的综合利用。基于商场空调冷凝水的实时回收量,本文研究建立了冷凝水水冷式PV/T系统,研究了该系统的性能和环境效益。在确定商场的空调冷凝水的逐时水量的基础上,将冷凝水水冷式PV/T系统与单一光伏(photovoltaic, PV)系统的性能进行对比分析。结果表明,冷凝水水冷式PV/T系统通过收集制冷季商场内空调产生的大量冷凝水作为冷却介质,降低了光伏电池板的温度,典型日的光伏效率提升了17.78%,在整个制冷季,冷凝水水冷式PV/T系统较单一的PV系统净发电量增加了365.55 kW·h,具有6 938.27 kW·h的节能效益,可减排6.439 t二氧化碳。     

单层悬索光伏支架静力分析及简化计算方法

针对单层悬索光伏支架在静力荷载下变形计算和受力性能复杂等问题,本文对其静力性能进行了研究,并且提出了一种基于抛物线理论的拉索简化计算方法。首先,采用SAP2000构建了单层悬索光伏支架的整体模型,分析了光伏组件的容许应力,对整体模型的影响因素进行了参数分析,并提出参数优化建议;基于抛物线理论,在考虑边梁支座位移情况下,对单索模型提出了一种简化计算方法。同时,结合现有单层悬索光伏支架工程实例,分别采用有限元法和简化计算方法对拉索在各荷载工况下跨中变形进行计算和分析,两种方法的结果偏差约5%,验证了简化计算方法的可行性与准确性。研究结论可为后续单层悬索光伏支架设计及工程中的合理运用提供参考。     

基于二阶振荡粒子群优化算法的最大功率跟踪

最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)是光伏系统保持高效运行的有效方法。在光伏阵列发生局部遮挡时,其功率-电压曲线会出现多峰现象,传统粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)在此情况下进行MPPT容易陷入局部最优问题,导致收敛精度降低。为解决以上问题,本文提出一种二阶振荡粒子群算法应用于最大功率点跟踪,并针对多峰函数特点进行优化,在对粒子种群初始化时采用分散定位逼近极值的方式增加粒子群的全局搜索能力,提出有效的终止策略防止系统反复波动。在Matlab/Simulink平台进行仿真对比分析的结果表明：改进算法可有效提升MPPT控制的效率和动态品质。     

应用灰色关联改进TOPSIS法的双层光伏外窗建筑采光与能耗性能评价

为更好地评价双层光伏外窗建筑的采光与能耗性能,应用灰色关联改进TOPSIS法建立双层光伏外窗建筑采光与能耗的评价模型.以最小相对贴近度为评价标准,对不同的双层光伏外窗建筑设计方案进行优化.结果表明:所建立的模型可以较好地评价双层光伏外窗建筑的采光与能耗性能;由于双层光伏外窗建筑的采光质量与能耗性能存在差异,应同时从采光与能耗性能角度进行全面评价,并进行整体性优化.     

平衡式跟踪与光反射技术在太阳能光伏中的增效分析

通过增加受光强度技术提高光伏效率，一方面，采用平衡式太阳光跟踪控制技术，在保持太阳能电池板法线始终平行于太阳光线的同时，如何使跟踪执行机构自身功耗的最小化，达到增收而又节支的目的；另一方面，采用光学反射原理增加太阳能电池板的受光强度技术，可以提高效率的同时，有效降低成本，更是适用于太阳能资源相对匮乏的地区。因此，从力学与光学的角度增加太阳能电池受光强度，对于如何最大限度地提高太阳能光伏系统效率、普及推广清洁能源都具有实用意义。     

基于光伏发电的温室滴灌系统设计

设计了一套用于农业温室大棚的光伏发电与集雨滴灌系统.该系统以C52单片机为控制芯片，根据温室外环境光照强度优化调整太阳能电池板的对光位置，在满足室内植物生长需要的光照强度下增加了光伏发电量.此外，利用该系统可以采集温室内部温度、土壤湿度等环境数据，根据植物生长环境的变化进行合理地滴灌喷洒，从而有效提高植物的生长速度.     

基于光伏发电与压电发电技术的便携式电源装置

针对现有便携式电源能量单一化的问题, 设计了一种基于光伏发电与压电发电技术的便携式电源装置。以太阳能与人体产生的动能作为能量来源, 分别通过太阳能电池板与压电陶瓷对两种能量来源进行收集利用。通过光伏发电和压电发电技术设计的太阳衣和压电发电鞋能优势互补、提高发电效率。同时对太阳能发电装置和压电发电装置单独工作和共同工作两种情况进行数据测量和分析。实验结果表明, 该装置符合便携式电源装置的技术指标要求, 克服了传统的便携型电源装置因受外界环境干扰而不能持续供电的缺限, 从而提高了发电效率。