数字式光伏阵列模拟器研究-第一版.ppt

数字式光伏阵列模拟器研究 内容简介 一 选题背景 一 选题背景 一 选题背景 一 选题背景 一 选题背景 一 选题背景 一 选题背景 一 选题背景 一 选题背景 一 研究意义 二 数学模型 二 数学模型 二 数学模型 一 研究意义 一 研究意义 二 数学模型改进 二 数学模型改进 二 数学模型改进 二 数学模型改进 二 数学模型改进 二 数学模型改进 二 数学模型改进 二 数学模型改进 二 数学模型改进 三 算法改进 三 算法改进 三 算法改进 三 算法改进 四 实验结论 四 实验结论 四 实验结论 四 实验结论 四 实验结论 四 实验结论 四 实验结论 四 实验结论 四 实验结论 四 实验结论 四 实验结论 四 实验结论 四 实验结论 四 实验结论 结 论 展 望 发表论文 附实验平台图 根据运动学模型不含指数运算的特点，直接联立方程组求解过程只需求解一元二次方程，分段求解其结果 A B C D Isc=2.02A，Im=1.93A，Voc=21.6V，Vm=17.6V 开关频率为10KHz 30V 50Ω 1Ω 元器件参数及硬件型号 安捷伦E4360A电源工作在30V定电压模式 直流电源DC FF100R12MT4400 IGBT开关管Q CHB-25NP 电流传感器 470uF 滤波电容C CHV-25P 电压传感器 1.7mH 滤波电感L 型号 硬件 参数 元器件 矫正后，开环传递函数Tu(s)为： MATLAB/SIMULINK仿真 1000 W/m2 600 W/m2 负载由7.5Ω跳变到10Ω 实测点与理论曲线对比 误差小于2% 图5.4在线调参设置界面 负载跳变时光伏阵列模拟器输出波形 光照变化时光伏阵列模拟器输出波形 用指数模型实现的模拟器实验波形 1 运动学模型能满足工程精度的要求，其计算量小，在不降低模型精度的前提下，弥补了传统指数模型计算量大的缺点。 2 其次是根据提出该模型的特点推导出了负载工作点电流Iref与负载R的函数关系式，为光伏阵列模拟器的控制器更快地提供了准确的参考值。 3 用RT-LAB半实物仿真平台进行了实验，结果表明：该数字式光伏阵列模拟器能完成其模拟功能，并具有良好的动态性能。 * 输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室 State Key Laboratory of Power Transmission Equipment and System Security 傅望 2011.4 引子 选题背景及研究意义（第一章） 实验分析及结论、展望（第五、六章） 负载工作点跟踪策略（第三章） 光伏阵列模拟器设计（第四章） 光伏电池数学模型（第二章） 一 选题背景 太阳能： 可持续，清洁能源。 光-热，光-化学，光-伏 三种利用方式 光伏发电： 技术含量最高 最有发展前途 光伏阵列： 核心部件 光伏电池输出特性 光伏电池特性曲线 特性：随光照温度变化的非线性电源 1.最大功率点前：近似电流源 2.最大功率点后：近似电压源 3.功率随光照强度增加而增加 4.功率随电池温度增加略有下降 在研发环境下： 成本高，操作不方便 S和T持续变化 导致： 不便于实验室开发和试验 光伏阵列模拟器： 是光伏相关技术研究的硬件基础 模拟实际光伏阵列的输出特性， 替代实际的光伏阵列为光伏系统提供能量 光伏阵列模拟器国内外研究现状 国外研究情况: University of New Brunswich（加拿大） Agder University College（挪威） Loughborough University （英国） Anglent（安捷伦公司） 国内研究情况： 合肥工大，中科院电工所，浙江大学，华中科技大学，电子科技大学，北京交通大学等 光伏阵列模拟器分类 模拟式模拟器 通过功率放大电路将样品电池的输出电压和电流放大。通过仿日照电灯代替太阳光，通过温度控制箱来控制电池的温度 数字式模拟器 其实质为按I=f(V)特性输出的开关电源 模拟式光伏阵列模拟器 模拟式模拟器：对样品电池进行功率放大 数字式光伏阵列模拟器 数字式模拟器：其实质为按I=f(V)特性输出的开关电源 数字式光伏阵列模拟器关键问题 主电路拓扑 模拟器功率等级 2 输出特性方程I=f(V) 3 负载工作点的跟踪算法 参考点电流值Iref 参考点电流值Iref的生成 光伏电池数学模型方程I=f(V) 准确性和方程的运算量大小 负载工作点的跟踪算法 求解方程组的过程 I=f(V) I=g(V) (Vref, Iref) 光伏电池数学模型方程 光伏电池数学模型方