太阳能辅助地源热泵联合供暖系统模拟研究

为了改善寒冷季节建筑物供暖能耗偏高的问题,利用太阳能光伏光热系统辅助地源热泵（PV/T-GSHP）进行联合供暖。以北京市某民用节能建筑为研究对象,利用瞬时系统模拟程序TRNSYS对PV/T-GSHP系统在供暖季（2018−11—2019−03）的应用进行了模拟分析。针对当地气象参数和系统设备性能指标,建立了4种不同的温...     

一种光伏独立发电控制系统

采用爬山法实现了光伏系统的最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)和铅酸蓄电池充电控制,并用单极性SPWM调制方法对逆变器进行控制.实验结果表明,本系统更充分地利用了光伏阵列的输出功率,缩短了过充阶段时间,提高了充电效率,克服了大多数光伏系统中蓄电池欠充的缺陷,延长了铅酸蓄电池的使用寿命.所采用的单极性调制相比于双极性调制,在输出同样幅值基波电压时,最小谐波频率为载波频率的2倍,且谐波幅值较低,从而使输出端滤波器的设计更加容易.     

有机无机杂化钙钛矿太阳能电池简介

由于近年来人们对于能源和环境问题的重视,有机无机杂化钙钛矿受到了越来越多的关注。钙钛矿作为一种兼具了有机组分和无机组分优点的材料,在光伏发电、发光、铁电、光探测器等领域有着很好的应用前景。钙钛矿作为光伏材料具有晶形规整、吸收光范围广、吸光量大、光致发光寿命长、荧光强度高等多种优越的性能,可有效降低太阳能电池产业的生产成本,减少电池制备过程的能耗并缓解环境污染,提高电池的光电转化效率;而将其用作光致发光材料可得到光强更强、光子寿命更长的荧光。本文主要介绍了近年来被用于制作太阳能电池的多种钙钛矿材料与器件,并对钙钛矿太阳能电池的发展趋势进行了探讨。     

基于谐波状态空间的逆变器滤波电路状态评估方法研究

逆变器已经成为现代电网不可或缺的部分,广泛应用于电网与可再生能源和各种负荷之间。逆变器末端的滤波电路属于重要的部件之一,其参数状态决定于逆变器的品质及可靠性。首先通过建立谐波状态空间数学模型,获得输入量与输出量之间的耦合关系,然后注入扰动电压到逆变器输入端,通过检测输出电流的信号,利用输出量与输入量之间的耦合关系来判断逆变器滤波电路的状态情况,并将仿真所得到的输出电流的谐波含量与滤波电路元器件参数的改变关系拟合成线性关系图。最后通过实验样机验证了方法的有效性。     

促进凉山州风电光伏产业健康发展的对策建议

为保证凉山州风光电产业的健康发展,在发展风光电产业的同时如何最大限度地保护和恢复生态,更好地改善当地基础设施建设,造福当地住民,并争取到地方财政利益最大化,实现企业、地方和老百姓三赢是值得认真研究的课题。通过实地走访调研,分析了目前凉山州风电光伏产业存在缺乏统一的规划和指导性的意见,实施光伏扶贫工程土地指标、年度开发配额和送出通道地方利益难于保证,民生改善不明显区域生态安全面临严峻挑战等问题,从科学编制有关规划、加快实施光伏发电扶贫工程试点,建立生态修复补偿和助民脱困机制等方面提出具体的政策建议。     

碳中和目标下我国光伏发电发展路径规划研究

能源绿色低碳转型背景下，光伏发电已经成为我国发展最快且最有潜力的可再生能源。本研究基于历史数据构建了反映光伏发电单位投资成本下降趋势的学习曲线模型，建立了技术扩散模型估计光伏发电每年装机潜力，并在政策发展目标、投资水平、光伏发电量最低占比、电网消纳能力等约束下，以规划期内光伏发电总成本最小化为目标，构建了光伏发电发展路径规划模型，计算2023~2060年光伏发电每年的最优装机容量。结果显示，该模型能够综合平衡退役与新增装机规模，以及学习效应导致的光伏电站倾向前期少建而后期大量建设与阶段发展目标要求之间的冲突关系，该模型可为碳中和目标下光伏产业规划和政策制定提供方法支撑。     

光伏光热?热泵系统供热水箱与蓄热水箱匹配研究

为了研究光伏光热−热泵系统供热水箱与蓄热水箱大小匹配的问题，利用TRNSYS软件建立了光伏光热−热泵系统的仿真模型。利用实测数据对仿真模型进行了验证，结果表明误差均在合理值范围内，认为构建的仿真模型具有准确性和可靠性。针对100，200，300 L这3种不同容量的供热水箱，分别选取了30，60，90 L/m²的蓄热水箱来匹配各容量的供热水箱。对系统仿真模型进行了全年运行性能模拟，并选用全年?损作为评价指标对系统进行评价，模拟结果表明，对于3种不同容量的供热水箱，蓄热水箱容量皆为60 L/m²时系统全年?损值最小，推荐匹配各容量供热水箱的蓄热水箱大小为60 L/m²。     

混合级联 H 桥低压单元功率均衡策略

目的 三单元直流侧电压比为 1 ∶ 1 ∶ 2 型的混合级联 H 桥逆变器,在采用传统调制策略下,虽能够输出较好的 电能质量,但逆变器低压单元在全调制度下会存在输出功率不均衡的问题,基于此,提出一种新型调制策略。 方法 基 于传统的混合频率调制策略,首先对低压单元第二层载波进行重构,并利用重构后的载波特性为低压单元提供逻辑信 号;其次通过对两个低压单元的脉冲信号进行逻辑运算控制,以获得低压单元功率开关器件的实际驱动信号,实现对 低压单元脉冲信号的重新分配;为减少逆变器高压模块的开关损耗,对高压单元采用阶梯波调制方法。 结果 仿真结 果表明:新型混合调制策略可以解决逆变器在全调制度下低压单元输出功率不均衡的问题,并且通过实验验证了新型 调制策略可使低压单元输出功率达到近似 1 ∶ 1 的效果;仿真分析表明:采用新型调制策略的逆变器总谐波畸变率 (Total Harmonic Distortion,THD)值有所降低。 结论 新型调制策略能够减少载波数目,均衡开关损耗,并且在保留传统 混合频率调制优势的基础上,降低逆变器的 THD 含量,提高逆变器的电能输出质量,同时在两个载波周期内解决了低 压单元全调制下输出功率不均衡的问题。     

基于主成分分析的光伏热斑红外图像混合噪声去噪方法

为了解决光伏板热斑故障检测时受噪声影响的红外图像分辨率低而导致热斑区域难以识别的问题,提出一 种基于主成分分析的红外图像混合噪声自适应去噪方法。 该方法通过自适应窗口预处理算法将获取的热斑红外 图像进行初步去噪,滤除图像中的低密度椒盐噪声,减小噪声信号对后续选取降噪训练集时所造成的影响;然后, 采用基于块匹配的主成分分析法对预处理后的图像信息进行降维处理,提取信号的主要特征,降低噪声滤除时的 计算复杂度;最后,使用线性最小均方误差估计对图像进行二次去噪处理,滤除残余噪声;此外,在二次去噪之前重 新计算图像噪声水平,使最终的去噪图片获得了更好的视觉效果。 实验结果表明:该方法能够有效去除光伏热斑 红外图像中的混合噪声,客观评价指标显示噪声较小时,图像结构相似性可保持在 0. 9,在高密度噪声影响下,峰值 信噪比相较于修正的阿尔法均值滤波算法平均提高 2 dB,实际视觉效果中保留了图像细节特征,可以明显观测到 热斑区域。     

天气影响下基于风险评估的电动汽车光伏充电站需求响应

在“碳达峰、碳中和”背景下，新能源发电逐渐占主导地位，电动汽车数量增长显著，电动汽车光伏充电站将在需求响应方面有重要作用。该文提出一种天气影响下基于风险评估的电动汽车光伏充电站的需求响应方案，根据构建的“预测—预防—响应”三阶段流程图，结合电网及天气的地理信息系统(geographic information system, GIS)数据进行多层时空数据整合分析，作出风险地图；并据此进行天气对用户影响的风险评估，对装备有光伏发电的电动汽车充电站的运行成本进行建模，优化充电站资源在日前储备市场的参与方案；在用户参与下分别进行需求侧管理(demand side management, DSM)和停电应急管理(outage management, OM)，并进行案例研究。该文研究能有效预测天气对电力用户影响并将其可视化，并验证了带有光伏发电的电动汽车充电站，有助于减轻天气对电力供应造成负面影响的作用。