太阳能光伏电池的建模与仿真

太阳能作为一种新兴的绿色能源,越来越受到人们的重视.光伏电池是太阳能光伏发电系统中的核心部分,因此,光伏电池成为太阳能光伏发电系统研究的主要环节.分析了太阳能电池板的工作原理,利用MATLAB/SIMULINK仿真软件对不同条件下的太阳能电池输出特性进行建模、仿真,仿真结果证明了太阳能电池的非线性.     

光伏电池的建模与仿真研究

由于目前光伏电池的仿真模型大多只针对特定型号的电池而建立,导致所建立的仿真模型不具备通用性。对微电网中光伏电池的输出特性进行了研究,在对光伏电池数学模型分析的基础上,利用matlab/simulink平台建立了光伏电池的通用仿真模型,只需要光伏电池的开路电压、短路电流、最大功率点电压和最大功率点电流4个参数便可以利用该仿真模型进行光伏不同型号的光伏电池的仿真。通过对所搭建的光伏电池仿真模型进行仿真测试,得到不同环境温度和光照强度下光伏电池的I-V和P-V特性曲线,并对仿真结果进行分析,发现仿真所得的光伏电池最大输出功率、开路电压和短路电流随环境温度和光照强度的变化趋势与理论分析相吻合,验证了模型的正确性。     

含分布式储能的光伏发电系统建模与仿真

太阳能是一种新型可再生能源且在开发利用太阳能过程中不会污染环境。太阳能发电在解决全球气候变暖及能源问题中发挥着极其重要的作用,但因受自然条件和气候因素的影响,太阳能辐照度具有极大的不稳定性,直接导致了光伏发电输出功率具有明显的波动性。为了使光伏发电系统能够提供连续稳定的电力,将分布式储能作为主要的储能方式应用于光伏发电系统中,基于PSCAD/EMTDC建立了含分布式储能的光伏发电系统仿真模型。经仿真结果表明,光伏电池最大功率跟踪点(MPPT)能够有效地提高光伏阵列的输出功率;分布式储能的介入使得光伏发电系统的输出功率曲线更趋平稳,缓和了光伏发电不稳定性对电网的冲击。     

光伏电池的建模和仿真

在光伏电池(PV)理论公式的基础上,对其数学模型进行了简化.利用简化的光伏电池公式,应用SIMULINK软件搭建了电池模型.对该模型分别在不同的光照强度和不同的温度下进行仿真模拟,准确地模拟了光伏电池的工作情况,为下一步模拟动态实时最大功率点,以及光伏发电系统的研发提供了良好的仿真平台.     

太阳能光伏发电并网系统的建模和仿真

为开展太阳能光伏发电并网系统的研究,采用光伏电源外特性等效方法,推导了大容量太阳能光伏发电的数学模型,搭建了10MW光伏电源的仿真模型。在此基础上,提出了改进的扰动观察最大功率跟踪方法,该方法不受测量和计算误差的影响,能保证光伏电源尽快稳定在最大功率点。应用正弦脉宽调制的电压型三相桥式逆变器和具有阻尼电阻的LCL滤波器作为光伏电源与电网之间的接口,采用内外环加同步比例积分的电流控制技术实现并网。仿真实验验证了搭建的10MW光伏并网发电系统的可行性和正确性,并网电流谐波符合IEEEStd929—2000的要求。     

基于DIgSILENT的并网光伏发电系统的建模与仿真

基于DIgSILENT仿真平台搭建了适用于动态仿真的并网光伏发电系统的工程用数学模型,包含了光伏阵列、逆变器及其控制系统模型。该系统采用电压外环电流内环的双闭环控制方法,直流电压外环用于实现光伏电池最大功率点跟踪,交流电压外环用于控制输出的无功功率。最后,结合算例,研究了实际光照强度变化、电网有功调度及电网电压跌落时光伏系统的输出特性。仿真结果表明,采用的仿真分析方法切实有效,模型输出与实际输出基本相似。该模型能够很好地实现最大功率跟踪、快速地响应电网调度指令,电网电压跌落时还可提供一定的无功功率,可用于实际光伏发电系统的并网分析,为实际工程研究奠定了基础。     

基于PSCAD的光伏发电建模与仿真

讨论了一种考虑太阳光照强度及环境温度变化的光伏阵列数学模型及基于电导增量法的最大功率点跟踪(MPPT)算法,并基于该数学模型和MPPT算法在PSCAD中搭建了光伏阵列和MPPT控制器通用仿真模型,进而搭建了并网光伏发电系统仿真模型分析了变光照强度下的光伏发电系统动态特性,证明了所建光伏发电系统并网逆变器控制策略的准确性和有效性.     

光伏电池建模及其输出特性仿真

根据光伏电池实用模型,在Matlab/Simulink环境下,结合S函数的编写建立其动态仿真模型。该模型可以模拟实际光伏电池在不同的太阳辐射强度、环境温度下的I-U和P-U特性曲线,并且具有在一定光照强度和环境温度下跟踪太阳能电池最大输出功率的功能。仿真结果表明,太阳辐射强度增大,光伏电池输出功率增大;环境温度上升,光伏电池输出功率呈下降趋势。     

基于LabVIEW的光伏电池建模与仿真

使用在LabVIEW中非常常见的单二极管等效模型来对光伏电池的输出特性进行数学建模。通过在LabVIEW中建立的VI并在VI前面板输入光伏电池基本参数仿真,便可以预测在一定范围的温度和光照条件下光伏电池的输出特性。该模型非常实用,可以应用在任何此尺寸的光伏电池上。     

太阳能光伏电池建模与动态特性仿真

光伏电池是太阳能光伏发电系统中的核心部分,因此成为太阳能光伏发电系统研究的主要环节.分析了光伏电池的工作特性,应用仿真软件PSCAD/EMTDC工具,建立了光伏电池及最大功率点跟踪（MPPT）仿真模型.仿真结果证明了光伏电池的输出功率在光照强度变化的条件下能够始终追踪最大功率点,使得光伏电池在不同光照条件下均输出最大功率.     

大功率光伏并网发电系统RTDS的建模与仿真

首先,通过实时数字仿真器(RTDS)的小步长模型和大步长模型构建了100 kW光伏并网发电系统仿真测试平台,包括光伏逆变器、控制器及外接电力系统等.然后,着重介绍了电流控制器的工作原理和RTDS建模方法.最后,基于该平台设计并完成了验证电流控制器控制性能的稳态、暂态仿真实验;同时,对一台实际大功率光伏并网逆变器进行了相同的现场检测试验.通过两种实验结果的对比分析,证明了基于RTDS的大功率光伏并网发电系统测试平台的有效性,说明了其具备在模拟实际工况下对控制器进行研究、分析的能力且可行性较强,具有一定借鉴意义.     

独立光伏发电系统仿真研究

本文在分析独立光伏发电系统各个组成部分的工作原理的基础上建立独立光伏发电系统的完整Simulink仿真模型。仿真分析了系统在各种光照强度以及快速变化的天气情况下的系统工作情况。验证了模型的正确性和有效性,为实际的独立光伏发电系统设计提供参考和依据。     

含光伏发电的电力系统随机生产模拟

光伏发电规模越来越大,其并网对系统的影响不容忽视,研究含光伏发电的电力系统随机生产模拟具有重要意义。在空间上以一个光伏逆变器组为单位,建立了考虑光照与元件故障双重因素的光伏逆变器组多状态模型。在时间上以一天为一个时段,各时段采用不同的多状态模型。将多状态模型加入随机生产模拟,采用等效电量函数法进行计算,得到了发电量、可靠性及经济性等指标。评估了光伏发电容量效益和电量效益。算例分析验证了本文所提方法的合理性。     

光伏发电系统的并网重复控制及仿真

完成了对光伏发电并网控制的设计及仿真.系统采用了两级式拓扑结构:前级用直流变换器进行最大功率跟踪及直流母线电压调整;后级用逆变器将直流电能逆变送入电网.为了实现对并网电流的精确控制使用了离散重复控制技术.最后,通过Matlab软件对上述设计进行了仿真校验,得到并网电流总谐波畸变率为1%,逆变器功率因数为97.91%.整体效率为87.4%.符合并网要求.     

光伏/燃料电池联合发电系统的建模和性能分析

当前的环境污染和能源短缺使得清洁且资源丰富的光伏发电倍受关注, 太阳能的随机和间断特性使得独立式光伏系统需要配置相应能源存储设备才能实现电力的连续供应。本文提出一种光伏/燃料电池联合发电系统, 建立了包括光伏模板、燃料电池、电解池、压缩机、氢气罐和蓄电池的系统元件模型, 设计了能源管理策略协调联合系统的能源分配,对系统实现全年能源供需平衡的性能进行了分析。仿真结果表明该联合发电系统可以满足用户全年的负载需求,是传统供电方式的重要补充。     

两级式光伏并网发电系统控制规律研究与仿真

根据单相两级式隔离型光伏并网发电系统,设计出前级BOOST升压电路以及后级逆变电路,并分析了其系统控制,计算了BOOST电路以及低通滤波的元器件参数,搭建了MATLAB/Simulink仿真电路,经仿真实验,证明该两级式隔离型光伏并网发电系统输出电流波形失真度小,频率相位特性满足并网要求。     

柔性非晶硅光伏发电系统中的锂电池建模

为研究以锂电池为储能元件的光伏系统追踪最大功率问题,提出了一种基于实验测试的锂电池建模方法,该模型简单精确,电源、电容、电阻等原件参数与实验数据高度拟合。把该锂电池接入Matlab搭建的柔性非晶硅光伏发电系统,实现了最大功率跟踪控制功能,验证了该模型的有效性。     

基于EMTP/ATP的户用光伏发电系统建模与仿真

利用户用光伏发电系统开发偏远地区太阳能资源,可以有效解决该地区用电难问题,有必要建立户用光伏发电系统的仿真模型。在电力系统电磁暂态软件EMTP/ATP仿真环境下,建立了随机光照、温度、太阳能电池等仿真模型,同时结合Cuk斩波电路、蓄电池、PWM单向逆变器等,构建了简单的户用光伏发电系统,并对该系统在离网运行模式下的运行特性进行了研究,仿真结果验证了模型的有效性。