太阳能光伏阵列模拟器综述

太阳能光伏并网发电的广泛应用使得光伏并网逆变器的研究成为热点,而太阳能光伏阵列模拟器的研制解决了光伏并网逆变器调试过程中的模拟输入问题,大大缩短了光伏并网逆变器的研制周期并降低了成本。太阳能光伏阵列模拟器主要由整流电路、功率电路和控制电路三个部分组成,在对以上三部分电路进行归纳、分类和总结的基础上,结合现有太阳能光伏阵列模拟器的研究和产品,分别从不同模拟技术的工作原理、实现方法、性能指标等多个方面进行分析,为太阳能光伏阵列模拟器的研制和产品化提供参考。     

太阳能电池阵列模拟器的设计和实现

太阳能电池阵列模拟器是系统地面测试阶段的重要组成部分,是为了验证太阳能电池的性能和可靠性而建立的.在太阳能电池单体数学模型的基础上,设计了实用的太阳能电池阵列模拟器.该模拟器与实际系统具有相同的结构,相同的功率等级,能在最大程度上模拟实际太阳能电池阵列.实验证明该模拟器能够很好地模拟真实太阳能电池特性,验证了该方案的可行性,为卫星电源系统地面测试提供了坚实的基础.     

数字式光伏电池阵列模拟器的研制

本文在详细介绍太阳能电池的工作原理及其数学模型的基础上,选择半桥变换器作为主电路拓扑,研制了一台光伏电池阵列模拟器。控制部分采用TMS320F2812 DSP作为模拟器控制电路的主控制器,将数字PI控制算法应用在数字式光伏电池阵列模拟器中。在闭环实验下,模拟器的静态工作点与所模拟的太阳能电池的输出特性相吻合,并能够动态模拟负载变化的工作情况。证明了所设计的模拟器能够用于光伏发电系统实验。     

太阳能电池阵模拟器的设计和研究

太阳能作为一种实用的再生能源,越来越广泛地应用在一些特殊工作环境中.以研究卫星仿真测试用的电源为背景,在太阳能电池单体数学模型的基础上,设计了模拟太阳能电池,I-U特性曲线的生成电路,详细分析了其工作原理.根据电源系统模拟器的设计要求,提出了一套完整的太阳能电池阵模拟器设计方案,并对该方案进行了软件仿真和硬件实验.实验结果验证了该方案的可行性,为今后进一步开发和研究太阳能电源系统打下了坚实的基础.     

逐点差值比较法在太阳能模拟器中的应用

本文以提高太阳能的应用程度为目的,在太阳能电池阵数学模型的基础上,对逐点差值比较的达代算法进行了研究,根据太阳能电池模拟器的设计要求,对各种不同的比例系数所对应的I-V特性曲线进行分析,最终确立比较适合于太阳能模拟器的方案.即将达代步长确定为0.1,工作点电压收敛于56.4.     

基于XC164的数字式光伏阵列模拟器研制

根据硅太阳能电池的物理特性,分析了模拟器的数学模型,研制了基于英飞凌XC164的数字式光伏阵列模拟器.该模拟器选择正激变换器作为主电路拓扑,英飞凌公司的XC164单片机作为控制器,采用了寻找负载工作点的优化算法.试验表明,该模拟器能够较为精确地模拟出在各种环境条件下,光伏阵列的U-I输出曲线,并且具有良好的动态响应能力.     

基于新型拟合算法的光伏阵列模拟器的设计与实现

随着生物能源日益枯竭,越来越多的国家开始重视可再生能源,其中利用太阳能的光伏发电技术受到世界各国的广泛青睐。但是太阳能电池板的昂贵造价,给实验研发带来了一定的经济困难,成为目前光伏产品开发的瓶颈。为减小实验成本,该文设计一种能够满足太阳能电池板输出特性的特殊电源,称为太阳能电池模拟器。分析光伏阵列模拟器的工作原理,并设计该模拟器的算法,同时利用Matlab对其进行仿真验证。最后用实验证实了理论分析的正确性。     

太阳能电池接Boost电路MPPT控制仿真分析

针对实时数字仿真仪（RTDS）／RSCAD中提供的太阳能阵列模型,测试其I-V及P-V特性,并外接Boost变换电路进行实时仿真采用恒定电压跟踪法．对太阳能阵列输出的实时电压值与给定值的偏差信号进行PI调节,控制升压斩波（Boost Chopper）变换电路的占空比D,进而实现太阳能阵列外接电路的等效电阻值的自动手优,当电阻值达到太阳能阵列工作于最大功率点（MPP）处外接等效电阻RCN值时,即实现了太阳能电池阵列最大功率点跟踪（MPPT）控制．从而大大提高了太阳能利用效率。     

独立光伏系统最佳倾角计算研究

在独立太阳能光伏系统中，电池阵列方位角跟倾角的确定非常重要。本文以在北京地区安装太阳能光伏系统为例，通过对太阳能电池阵列方位角跟倾角的计算与仿真，确定其最佳的组合角度。     

一种基于电导增量法的MPPT实现策略

太阳能光伏阵列的输出功率随外界环境因素的变化而变化,为了能高效地利用太阳能电池,需对光伏阵列进行最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,简称MPPT).分析了太阳能电池的工作特性和光伏系统的拓扑结构及原理,将电导增量法应用到光伏发电系统MPPT的控制中,使系统能够快速响应外界环境的变化...     

光伏阵列模拟器综述

光伏阵列是光伏发电系统中最基本组成部分,光伏阵列模拟器能够代替实际光伏阵列在室内进行各种光伏实验,目前国内外专家学者已经成功研制了一些不同类型不同功率等级的模拟器,这些模拟器有各自不同的特点和应用场合,为此综述了光伏阵列模拟器,包括早期出现的模拟式光伏阵列模拟器和目前研究较多的数字式光伏阵列模拟器.从光伏阵列模拟器的类...     

一种数字式光伏阵列模拟系统的研究

针对模拟式光伏阵列模拟器的缺点,提了以光伏电池数学模犁为基础,由直流斩波器构成的数字式光伏阵列模拟器.该模拟器可以模拟任意太阳辐射强度、环境温度的光伏阵列1-V特性.实验结果证明该模拟器的输出特性非常接近实际情况,并且动态响应良好.     

交互式数字光伏阵列模拟器设计

在基于太阳能光伏阵列的电力电子系统开发过程中,如果以真实的太阳能光伏阵列作为检测设备,系统的研发将受到成本、体积及环境条件等诸多因素限制。为解决这一问题,提出了一种由半桥DC/DC变换器、数字信号处理器(DSP)及LabVIEW人机交互界面组成的交互式数字光伏阵列模拟器。人机交互界面的设计实现了模拟器模拟情况的多样化和操作人员对系统控制的可视化。多项式简化拟合算法及变步长工作点快速查找算法的设计,使DSP通过PWM对半桥DC/DC变换器的控制兼顾了快速与精确这两个优点。样机实现了对输出功率1 kW以下的太阳能光伏阵列的模拟。     

Participation in the Illinois solar renewable energy market

Opportunities for Illinois residential electricity consumers to participate in the renewable energy market will expand considerably as a result of the recently enacted Future Energy Jobs Act. These opportunities range from proactive options, such as installation of one’s own solar array, to passive ones by which most Illinois residential electricity consumers will participate minimally by law simply by being an electric customer of a public utility.     

模拟太阳光源的设计与应用仿真研究

针对模拟太阳光源满足太阳能电池板综合测试仪的应用需求,通过对模拟太阳光源的光学系统分析,发光光源的选择和建模,光学积分器对于模拟太阳光源辐照均匀性的影响的全面分析,力主设计满足太阳能电池板综合测试的模拟太阳光源。运用光学分析软件LightTools对模拟太阳光源的设计进行了仿真校验,得到了聚光镜第二焦面和辐照面的辐照度的二维和三维图形。通过理论分析,计算得出了所设计的模拟太阳光源的辐照不均匀度为2.77%,不稳定度为1.64%,结果满足应用需求。     

一种太阳电池阵在轨输出电流预计方法

太阳电池阵作为长寿命小卫星的主能源,负责光电能量转换,其在轨输出电流受诸多外部因素和内部因素的影响,其中最重要的是有效太阳光强的影响和空间环境导致自身性能衰降的影响。因此太阳电池阵在轨输出电流呈现长期缓慢衰降的趋势,尤其在寿命中后期及超期服役阶段,输出电流可能还会受到一些如轨道漂移等不可预计因素的影响而发生变化。掌握太阳电池阵在轨输出电流的变化规律,对于是否需要采取能源参数的调整、改变载荷的使用策略或变轨等确保整星能源安全的在轨管理措施具有重要意义。以在轨卫星的实测数据为基础,对已知的外部影响因素进行归一化处理,分析其规律性,采用数学函数的方式对归一化后的在轨数据进行拟合,得到太阳阵在轨输出电流的预计模型,并将采用此模型的预计值与实测值进行比较,验证了模型精度。     

Design and development of a model-based hardware simulator for photovoltaic array

This paper presents a model based hardware simulator to emulate a photovoltaic (PV) array/module for all operating conditions. For making the model accurate the values of manufacturer dependent parameters pertaining to a PV array are extracted from the published data sheet of the array by a curve fitting based extraction technique. The proposed simulator consists of a microcontroller controlled switched mode DC–DC converter. The mathematical model of the PV array is embedded in the controller with provisions for the user to enter the required ambient conditions. A feedback compensator is implemented to achieve fast response and good stability and to minimize the steady-state error. As a test case to design, develop and test for compliance the published data of 115 W solar panel Shell S115 has been used. The prototype is tested for steady-state and transient conditions. The experimental results of the simulator are presented. The results are compared with the cell characteristics available in literature and compliance is confirmed.     

基于RT-LAB的光伏发电系统实时仿真

本文利用光伏模拟器代替传统的光伏电池,建立单级式光伏发电系统,在RT-LAB仿真平台中搭建了实时仿真模型,对系统进行了仿真研究。该实验平台克服了实物系统受光照与温度现实条件的限制,同时可以兼顾硬件环境对实验的影响,弥补了全数字仿真的不足,为实验室内进行大功率的光伏系统实验提供了一个良好的平台。