有机小分子太阳能电池实验教学平台建设

采用真空热蒸镀方法制备有机小分子太阳能电池并测试其光电性能,使学生了解有机小分子太阳能电池的结构及制备工艺,熟悉Keithley半导体测试仪的使用方法,绘制器件的电流电压曲线,计算有机小分子太阳能电池的各项性能参数;通过对器件中每一层薄膜的制备和功能的分析,理解太阳能电池的结构和工作原理,并运用于工艺实验环节,着力提升学生的实践能力。     

单相光伏并网逆变器控制策略的仿真

本文针对小型光伏并网装置,提出了一种新的控制策略.对单相太阳能光伏并网系统的工作原理进行了分析,建立了光伏并网系统的数学模型,由于锁相环技术可以使逆变器输出的电流与电网电压基本同频同相,电网电压前馈可以抵消电网对光伏并网系统的影响,从而提出了基于锁相环技术和电压前馈控制相结合的复合控制策略.在Matlab/Simulink环境下建立了系统仿真模型,并分别采取了不同的控制策略进行仿真.结果表明,文中提出的控制策略可以使光伏并网系统输出更好的并网电流波形,降低总谐波畸变率.     

用于光伏并网的组合级联式功率转换系统复合功率控制策略研究

根据光伏电站并网要求,分析了HC-PCS拓扑结构及特点,提出HC-PCS对光伏电站有功与无功综合补偿的复合功率控制策略.该复合控制策略兼顾光伏电站的有功平滑和电压稳定需求来确定HC-PCS的输出电流参考值,对HC-PCS输出有功与无功补偿进行协调控制,同时附加变化率控制,充分利用其快速功率调节特性,并且对电池充放电进行保护.对所提出的控制策略进行了仿真验证,结果表明,基于电池储能的HC-PCS可有效改善光伏电站并网特性,有助于提高光伏电站的低电压穿越能力,并对电网提供一定的动态无功支撑.     

基于Zn_2SnO_4纳米线固态染料敏化太阳能电池光生电荷分离与光电性质研究

采用水热法在不锈钢滤网上制备出Zn2SnO4纳米线.首次通过制备Zn2SnO4纳米线/CBS异质结构来提高复合体系的光生电荷分离效率;逐步改变CBS厚度系统研究了Zn2SnO4纳米线/CBS染料敏化太阳能电池的光电转换效率.结果表明Cu4Bi4S9为1.0μm时,Zn2SnO4纳米线/Cu4Bi4S9异质结具有最强稳态和电场诱导表面光伏效应,对应染料敏化电池最高光电转换效率为4.12%.从光吸收、薄膜厚度、内建电场和能级匹配等几个方面,讨论了异质结和固态染料敏化电池中光生电荷分离的影响因素以及光生电荷传输机制.     

光伏发电并网逆变器设计

以光伏发电并网系统中的两级式单相全桥并网逆变器为研究对象,介绍了该系统的总体设计方案,并详细阐述了逆变器主电路关键参数的计算,驱动电路、采样电路与过零点检测电路的设计,并网控制策略及DSP相关控制环节的软件设计,最后给出样机实验结果,验证了该系统各硬件电路符合设计要求。     

基于演化博弈的低碳城市电网长期韧性仿真方法

极端灾害频发,城市电网韧性重要性日趋凸显。而在碳中和政策背景下,城市电网的低碳化转型将影响电网韧性发展。使用演化博弈理论对低碳城市电网的长期韧性仿真方法进行研究,建立电网韧性演化仿真模型。该模型考虑居民安装光储系统以及电网韧性升级决策,并基于仿真模型分析演化博弈均衡结果。建立考虑灾害随机性的韧性演化仿真模型。对上述模型进行仿真验证,仿真结果可以为低碳城市电网韧性发展决策提供参考。     

由光伏直接供电的电动汽车无线充电系统控制策略

为提升光伏发电的就地消纳能力,弥补电动汽车有线充电存在的弊端,通过提出一种含电动汽车无线充电的直流微网拓扑结构,研究了由光伏直接向电动汽车供电的控制方法。该拓扑以光伏发电系统为基础,新增了以蓄电池、超级电容器组成的混合储能模块,光伏系统在为充电站自身负荷供电的同时,向电动汽车供电,对系统中各部分进行优化并提出相应控制策略。Simulink仿真与实验结果表明:混合储能模块可有效平抑光伏输出功率的波动;磁耦合谐振式无线电能传输方式可提高电动汽车充电效果;在保证电动汽车稳定充电的基础上促进了光伏消纳。验证了所提拓扑的可行性与控制策略的有效性。     

基于模糊理论和组合权重的光伏组件健康状况评估

光伏能源以其能源再生和清洁为特点得到广泛应用,并具有广阔发展前景,然而其运行过程中的健康状况直接影响电力系统运行的安全性、经济性和电能质量,因此需要对光伏组件进行健康状况评估,以达到“早发现,早治疗”的目的.综合运用模糊理论、云模型及层次分析法和熵权法建立了光伏组件健康状况评估模型.以运行参数、环境参数、巡视参数为主要依据,考虑到光伏组件状况的多层次性和多因素性,进而将复杂问题进行分解,建立了光伏组件状况评估的层次指标体系.根据层次分析法(AHP)和熵权法确定权重向量模型,利用云模型建立模糊关系,依此建立光伏组件健康状况评估模型,对层次指标体系中的各层次的权重向量模型和模糊关系模型进行模糊运算,最终得到光伏组件健康状况的隶属度.实例分析表明,该方法是可行有效的.     

太阳能光伏阵列的红外特性研究

反常的温度分布往往能反映设备的非正常运行状态,红外图像为有效测量物体的温度及相对温度分布提供了更加便捷的途径。该文分别从理论和实验上分析与验证了太阳能光伏阵列在正常光照、遮挡、故障以及典型负载、开路、短路等情况下的温度变化以及相应的红外图像特征,为进一步在大面积的太阳能光伏利用中实现非接触式的在线检测与故障分析提供了依据。     

基于直接功率控制策略的光伏并网逆变器的研究

研究了基于虚拟磁链定向的直接功率控制(VF-DPC)在光伏并网逆变器中的应用。针对虚拟磁链估算过程中的积分漂移问题设计了一种改进的虚拟磁链观测模型,有效地抑制了积分漂移。在两相静止αβ坐标系下估算瞬时有功、无功功率。经过功率滞环控制和电网电压矢量扇区判断得到开关状态表。搭建仿真模型,通过分析验证,系统稳定并且达到了并网的要求。