基于PSpice的硅型光伏电池电特性仿真研究

采用PSpice元器件库中已有元器件直接搭建硅型光伏电池的仿真模型,通过软件仿真研究光伏电池组件的I—U特性和P—U特性,并利用该模型对影响光伏电池输出特性的辐照度、等效串并联电阻等主要因素进行了仿真研究。仿真结果表明该仿真模型能够在较高的近似程度上方便地模拟实际光伏组件特性,为将PSpice软件用于硅光伏发电系统的仿真提供了可能。     

光伏电池输出特性与最大功率点跟踪的仿真分析

根据太阳能光伏电池的等效电路特点,建立了相应的光伏电池组件的仿真模型。该模型可以实现在不同光照强度和温度下光伏组件的输出特性,在此模型基础上研究了光伏组件最大功率追踪方法(MPPT)。在众多最大功率追踪方法中,扰动法有着比较优秀的控制效果。针对最常用的最大功率点跟踪方法-扰动观察法,提出一种改进型的扰动法算法,通过仿真结果和实验证明该方法在一定程度上可解决光伏电池输出非线性的问题,有效避免跟踪偏差,提高光伏电池的输出效率,且动态响应速度快,使光伏系统具有良好的动态和稳态性能。     

基于改进牛顿法的光伏组件5参数模型求解算法

光伏组件5参数模型是一个非线性方程,通过简化并改进迭代算法,对于提高光伏阵列仿真模型计算速度具有较强的应用意义。而一个快速精准的光伏阵列仿真模型嵌入到下位机中对光伏阵列故障检测、故障诊断具有重要作用。实验证明,本文提出的基于改进牛顿算法的光伏组件5参数模型求解方法,能在1秒钟之内即可仿真出光伏阵列I-V曲线,具有响应速度快,仿真精准度高等优点。     

基于实时参数的光伏组件发电特性测试系统北大核心CSCD

光伏组件发电特性对优化光伏发电系统的发电效率具有重要意义。常见的光伏组件发电特性由理论仿真得到,其与实际应用有一定差距。采用光照传感器、温度传感器采集环境参数,采用电流计、电压计检测光生电流、反向截止电流、开路电压等参数,建立了光伏组件发电特性计算模型,实现了光伏组件的发电特性精确测试,得到不同环境参数下输出电压-输出电流、输出功率-输出电压的发电特性曲线。仿真和工程测试证明,基于上述特性曲线的光伏发电系统在进行最大功率控制时能够取得较好的效果,与理论值的误差小于1%。     

基于MATLAB/Simulink的光伏电池仿真建模研究

针对目前光伏电池仿真模型参数多、计算复杂等问题,利用任意工况下的三个工作点的电压电流值,并考虑工作环境变化的影响,提出了一种基于MATLAB/Simulink的光伏电池改进仿真模型.采用Uni-Solar公司的柔性太阳能组件1L进行模型验证,并与Simulink自带的Solar Cell模块在不同工况下的输出特性以及实际光伏电池输出进行比较.结果表明,在辐照度、温度发生变化的情况下,该仿真模型误差小于Solar Cell模块.     

MCU控制的光伏电池测试仪设计

为了检测太阳能组件或组件阵列的各项性能参数,提出一种利用数控电阻测试光伏电池输出特性的方法。测试仪采用数控电阻器、高精度ADC和微控制器结合的方案,与传统的电子负载相比,具有便携、精度高、智能化和测量时间短等特点。利用制作的样机,在自然光照条件下进行了光伏电池测试实验,并在Matlab环境中对光伏电池模型进行了仿真验证。通过样机试验结果和仿真结果比较,结果表明测试仪具有较高的精度。     

一种基于ResPNet的光伏组件红外成像故障检测方法

目前利用无人机获取光伏组件红外影像数据越来越多地应用于光伏组件故障检测中。但光伏组件红外影像数据各类别样本相似度较高，现有深度学习模型的光伏组件红外影像特征提取能力较低，导致光伏组件多故障类型分类精度偏低。针对以上问题，基于ResNet(residual network)模型构建ResPNet(residual photovoltaic network)模型进行光伏组件红外影像故障检测。ResPNet模型在ResNet模型基础上，加入了底层特征信息增强模块、多尺度特征信息增强模块、全局特征信息增强模块，用于提升模型的光伏组件红外影像特征提取能力。在公开的光伏组件红外影像数据集Infrared Solar Modules上进行实验，ResPNet模型的12类光伏组件红外影像分类精度达到84.6%，不但优于ResNet-50模型，而且优于其他的光伏组件红外影像分类模型。通过级联多个ResPNet模型，取得了该数据集目前已知最高的12类光伏组件红外影像分类检测精度（85.9%）。     

光伏组件分布电容的建模与分析

针对光伏组件分布电容缺少较准确的数学模型的问题,提出了一种晶体硅光伏组件的分布电容模型。利用建立的模型,分析了光伏组件封装材料(玻璃、EVA膜和背板)的介电常数εr、材料厚度对光伏组件分布电容的影响。根据建立的数学模型,预测了500 kW功率等级的光伏组件阵列分布电容值,并与安装现场的测试数据进行了对比分析,验证了模型的准确性。实验结果表明,此模型对光伏逆变器的可靠运行,具有较强的应用指导意义。     

太阳能电池板表面偏振双向反射分布函数

太阳能电池片是光伏发电系统的核心部件,其光学反射特性对光伏组件的发电效率和缺陷检测的研究有着重要的理论意义,但实际应用中难以对其直接观察与测量。本文依据菲涅尔定律与多层介质模型研究了光伏组件的光学传输过程。首先基于微面元理论建立太阳能电池片表面的双向反射传输模型;然后借助多层介质模型推导了太阳能电池板偏振双向反射分布函数(bidirectional reflectance distribution function,BRDF) ,通过偏振相机搭建光伏组件光学偏振特性观测平台并开展偏振实验。在此基础上,利用遗传算法从实验测量数据中反演模型的参量数值,并得出偏振度信息随观测角变化的仿真曲线。通过实验表明,本文提出的光学传输模型仿真值与实验观测数据能够较好的吻合。该模型为太阳能电池板表面缺陷检测提供新的理论参考。     

分布式光伏对户用配电网电能质量影响研究

随着高密度分布式光伏(PV)接入大电网系统,局部电网需要额外承担这类电源系统带来的一系列电能质量影响问题,采用基于光伏电池实际物理特性建立的组件模型,结合逆变器拓扑结构和控制模型,通过MATLAB/Simulink仿真平台,搭建三相分布式光伏接入户用配电网的仿真模型。仿真研究了高密度分布式光伏对户用配电网的电压、谐波等电能质量影响。通过搭建0.4 kV配电馈线模型,仿真研究了高密度分布式光伏接入0.4 kV配电网络的接入场景分布、辐照强度波动、不同接入容量、位置和数量等情况下,配电馈线各节点电压质量分布的影响规律,得到相关分析结论,提出平抑分布式光伏影响的改善措施。     

基于Matlab的一种光伏阵列模拟器的研究

提出了能够模拟光伏阵列输出特性的模拟器的概念,建立了基于光伏电池数学模型和电力电子技术的光伏阵列模拟器Matlab仿真模型,可以模拟任意太阳辐射强度、环境温度、光伏模块参数下的光伏阵列I-U特性,仿真结果证明了原理的可行性。     

基于Matlab/Simulink光伏电池模型的研究

提出一种以太阳能电池数学模型为基础,在Matlab/Simulink环境下建立的光伏电池仿真模型。与其他常用建模方法相比,该模型结构简化,易于操作,能更好地描述光伏阵列的电气特性。该模型还考虑了在任意光强和温度下串联电阻Rs的影响,并进行了太阳能电池输出特性试验。理论估算与实际测量结果比较,两者误差在工程应用允许的精度6%内,与传统方法相比,精度有所提高,为整个光伏系统进一步研究提供参考价值。     

基于Simulink光伏电池建模及其输出特性仿真研究

研究光伏电池物理模型,利用Matlab/Simulink平台,搭建其动态仿真模型。该模型可以模拟变化的光伏参数、光照强度、环境温度,能够模拟外界环境下的I-U、P-U特性曲线,快速输出动态响应下光伏发电功率。仿真结果得到了光伏电池的输出特性呈非线性,且可用于对光伏系统的动态仿真研究,证明该仿真模型的合理性与实用性,同时为优化光伏发电能效、搭建光伏系统组提供良好的理论依据和仿真基础。     

基于PSIM的光伏模块建模与电气特性仿真

光伏模块依靠光伏逆变器将产生的直流电转变为交流电用于负载供电。根据光伏电池物理机制的数学模型,采用PSIM软件中已有的器件搭建了光伏模块仿真模型。利用该仿真模型,通过PSIM软件模拟实际光伏模块在不同太阳光照强度、环境温度下的I-V和P-V特性。通过仿真分析串联电阻和并联电阻变化对模块输出特性的影响,更加深入地了解光伏模块的电气特性。模型为光伏逆变器设计时的动态仿真研究提供了一个准确的仿真电源。     

单级三相式光伏并网逆变器仿真研究

本文在MATLAB/SIMULINK下搭建了整个单级三相式光伏并网逆变器的仿真模型,包括电池及最大功率跟踪(MPPT)模块。并采用同步PI电流控制技术,实现无功电流和有功电流的独立控制,具有较好的动态和稳态特性。     

光伏电池阵列及MPPT仿真研究

应用仿真软件MATLAB中的Simulink工具,在光伏电池数学模型基础上,建立了一种光伏电池工作的仿真模型。同时对MPPT控制原理进行分析,并搭建了一种MPPT仿真模型,在不同的光照强度、环境温度下进行仿真。仿真结果表明,光伏电池模型输出基本同实际输出相似。验证了所研究的MPPT控制系统能很好地实现最大功率跟踪,并能快速响应外界温度和光照强度的变化,能够有效提高光伏电池的效率。     

变论域模糊控制器在光伏系统MPPT中的应用研究

为了解决光伏发电系统非线性特点及一般模糊控制存在稳态误差的问题,将变论域模糊控制应用到光伏发电系统的MPPT（Maximum Power Point Tracking）中,介绍了变论域模糊控制伸缩因子的选取及控制器的设计,运用Matlab/Simulink建立基于BOOST转换电路的MPPT系统仿真模型。通过调节Boost电路开关管的占空比使光伏电池工作在最大功率点,并对该方法进行了仿真验证。仿真结果表明,变论域模糊控制能够改善光伏发电系统MPPT的稳定性,减小稳态误差与波动,提高太阳能的利用率。     

中频数字化接收机系统建模与仿真

对于中频数字化接收机,通常采用Matlab的可视化工具Simulink进行建模和仿真,功能模块都是调用Matlab的子函数来实现,因此系统模型与硬件实现会有一定的差异,导致仿真结果与实际性能不能完全一致。介绍采用Matlab语言编程实现中频数字化接收机的建模和仿真,使系统模型尽可能与真实的硬件平台相一致,仿真结果更接近实际情况。