光伏電池陣列模擬電源的研究與設(shè)計.pdf

1、光伏發(fā)電是新能源發(fā)電的重要方式,隨著太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用越來越廣泛,對光伏系統(tǒng)的開發(fā)和測試的要求越來越高。在光伏系統(tǒng)的研發(fā)過程中采用光伏電池陣列模擬電源代替實際的光伏電池陣列可減少開發(fā)成本、降低實驗風(fēng)險、提高開發(fā)效率。本文圍繞光伏電池陣列模擬電源這一課題展開研究。
　　首先在分析光伏電池光電轉(zhuǎn)換機理與常見光伏電池及組件數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,推導(dǎo)出了適用于光伏電池組件陣列輸出特征模擬的工程化的數(shù)學(xué)模型。利用該模型可仿真出在陰影遮擋、

2、不均勻光照等氣候條件下發(fā)電效率急劇下降,組件陣列組合特性存在多個輸出功率峰值的現(xiàn)象;同時利用該模型可以求解出不同內(nèi)阻特征的光伏電池并聯(lián)導(dǎo)致系統(tǒng)發(fā)電效率損失的數(shù)值。
　　并聯(lián)結(jié)構(gòu)是光伏模擬電源常見的組成方式,本文在詳細的分析并聯(lián)模擬電源系統(tǒng)建模與控制特點的基礎(chǔ)上,建立了雙BUCK并聯(lián)閉環(huán)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。仿真研究表明,該系統(tǒng)在某些反饋參數(shù)條件會引起系統(tǒng)出現(xiàn)分叉等混沌現(xiàn)象,導(dǎo)致系統(tǒng)失穩(wěn),表明系統(tǒng)穩(wěn)定性與閉環(huán)系統(tǒng)狀態(tài)參數(shù)密切相關(guān)。

3、　　在研究單BUCK電路光伏電池陣列模擬電源的經(jīng)典控制器與狀態(tài)空間平均模型狀態(tài)反饋控制的基礎(chǔ)上,針對并聯(lián)系統(tǒng)存在分又等混沌現(xiàn)象的問題,提出了一種并聯(lián)均衡的博弈算法,建立了基于電源內(nèi)阻均衡的博弈方程組,求解出在不同控制目標條件下,并聯(lián)電源系統(tǒng)的均衡控制策略與最優(yōu)工作點。
　　在詳細電路理論分析的基礎(chǔ)上,設(shè)計了光伏電池陣列模擬電源樣機。各部分電路的測試實驗結(jié)果表明:信號采樣與調(diào)理電路準確可靠,模擬樣機的短路保護迅速且功能完善;穩(wěn)態(tài)控制