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基于MATLAB的光伏电池通用数学模型 被引量:98
1
作者 王长江 《电力科学与工程》 2009年第4期11-14,共4页
针对光伏电池输出特性具有强烈的非线性,根据太阳能电池的直流物理模型,利用MATLAB建立了太阳能光伏阵列通用的仿真模型。利用此模型,模拟任意环境、太阳辐射强度、电池板参数、电池板串并联方式下的光伏阵列I-V特性。模型内部参数经过... 针对光伏电池输出特性具有强烈的非线性,根据太阳能电池的直流物理模型,利用MATLAB建立了太阳能光伏阵列通用的仿真模型。利用此模型,模拟任意环境、太阳辐射强度、电池板参数、电池板串并联方式下的光伏阵列I-V特性。模型内部参数经过优化,较好地反应了电池实际特性。模型带有最大功率点跟踪功能,能很好地实现光伏发电系统最佳工作点的跟踪。 展开更多
关键词 光伏电池 MPPT I-V特性
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太阳能光伏电池综述 被引量:59
2
作者 成志秀 王晓丽 《信息记录材料》 2007年第2期41-47,共7页
近几年来,由于能源减少和环境污染的双重压力,使得光伏产业迅猛发展。详细叙述了薄膜光伏电池的发展历程、种类和光伏电池的制备工艺,以及薄膜光伏电池产业发展的瓶颈问题,并对光伏产业进行了展望。
关键词 太阳能 光伏效应 光伏电池 薄膜
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一种独立光伏发电系统双向变换器的控制策略 被引量:71
3
作者 廖志凌 阮新波 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期97-103,共7页
提出一种太阳能独立光伏发电系统。与传统的独立光伏发电系统相比,新系统具有对蓄电池的充放电进行有效控制、保护蓄电池不受损坏、延长蓄电池的使用寿命、充分利用太阳能、实现系统的能量管理等特点。由于双向变换器在该系统中承担了... 提出一种太阳能独立光伏发电系统。与传统的独立光伏发电系统相比,新系统具有对蓄电池的充放电进行有效控制、保护蓄电池不受损坏、延长蓄电池的使用寿命、充分利用太阳能、实现系统的能量管理等特点。由于双向变换器在该系统中承担了双向输送能量的任务,因此实现系统能量管理的核心是对双向变换器的合理有效控制。通过系统的能流模型分析了其运行原理,详细给出系统双向变换器的双向选通控制策略和延时同步整流控制策略。最后通过一个500W的原理样机验证了理论分析的正确性和控制策略的有效性。 展开更多
关键词 光伏发电 太阳能电池 双向变换器 控制策略
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一种应用于光伏系统MPPT的变步长扰动观察法 被引量:59
4
作者 朱铭炼 李臣松 +1 位作者 陈新 龚春英 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2010年第1期20-22,共3页
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,为了能高效利用太阳能电池,需要进行光伏阵列的最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,简称MPPT)。扰动观察法以其简单有效而得到了广泛应用。提出了一种新颖的变步长扰动... 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,为了能高效利用太阳能电池,需要进行光伏阵列的最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,简称MPPT)。扰动观察法以其简单有效而得到了广泛应用。提出了一种新颖的变步长扰动观察法,对传统方法的动态特性进行优化。在Matlab/Simulink下进行了系统的建模与仿真,并进行了实验研究。结果表明,该方法能快速准确地跟踪外部环境变化,并能保证系统的稳定性。 展开更多
关键词 光伏电池 最大功率点跟踪 扰动观察法 变步长
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采用开关电容的非隔离型高升压比直流变换器 被引量:63
5
作者 吴刚 阮新波 叶志红 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期442-450,共9页
由于光伏、燃料电池一般输出电压较低,而母线电压较高,如果需要并网发电,前级的直流升压变换器要有很高的电压传输比,以实现高效地电能变换。基于基本直流变换器和开关电容变换器各自的优势,提出一种新的组合方式,推导出一系列的高升压... 由于光伏、燃料电池一般输出电压较低,而母线电压较高,如果需要并网发电,前级的直流升压变换器要有很高的电压传输比,以实现高效地电能变换。基于基本直流变换器和开关电容变换器各自的优势,提出一种新的组合方式,推导出一系列的高升压比直流变换器拓扑,其基本思路为:在开关管关断期间,利用电感释放的能量,为多个开关电容进行并联充电,同时用脉宽调制(pulse width modulation,PWM)技术控制各电容的电压;开关管导通时,再将各电容串联起来,为负载供电,以提高变换器的升压比。分析各变换器的工作原理,并计算出各变换器的电压传输比。最后给出采用开关电容的高升压比变换器的详细设计过程以及实验波形,验证理论分析的正确性。 展开更多
关键词 高电压传输比 高效率 开关电容 非隔离型 光伏电池 燃料电池
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基于混合储能的光伏微网动态建模与仿真 被引量:43
6
作者 李春华 朱新坚 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期39-46,共8页
为提供连续稳定的光伏电能,提出了将能源转换效率高的蓄电池和存储成本低廉的氢能组合,构成混合储能系统应用于光伏微网,其主要元件包括光伏组件、燃料电池、电解池、氢气罐和蓄电池等,各元件通过使用功率变换器与直流总线相连,实现各... 为提供连续稳定的光伏电能,提出了将能源转换效率高的蓄电池和存储成本低廉的氢能组合,构成混合储能系统应用于光伏微网,其主要元件包括光伏组件、燃料电池、电解池、氢气罐和蓄电池等,各元件通过使用功率变换器与直流总线相连,实现各元件输出特性的相互匹配。建立了各元件数学模型,设计了各元件控制策略和微网协调控制策略,使用Matlab搭建了基于混合储能的光伏微网的动态仿真平台,并对该微网的动态运行性能进行了分析。仿真结果表明:混合储能系统可及时响应负载需求,实现功率平衡。 展开更多
关键词 微网 光伏电池 燃料电池 电解池 蓄电池 动态建模
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一种基于电导增量法的MPPT实现策略 被引量:41
7
作者 汤济泽 王丛岭 房学法 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2011年第4期73-75,共3页
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... 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,让光伏发电系统始终工作在最大功率点。最后通过仿真及实验证明了该方法的可行性。 展开更多
关键词 太阳能电池 最大功率点跟踪 电导增量法
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我国太阳能光伏产业现状及未来展望 被引量:39
8
作者 孔凡太 戴松元 《中国工程科学》 北大核心 2016年第4期51-54,共4页
太阳能光伏发电是可再生能源利用的重要形式,也是我国目前重点发展的、为数不多的具有全球竞争力的战略性新兴产业之一。本文详细分析了太阳能光伏产业国内外发展现状及未来趋势,分析了我国太阳能光伏产业现状和存在的问题,对光伏产业... 太阳能光伏发电是可再生能源利用的重要形式,也是我国目前重点发展的、为数不多的具有全球竞争力的战略性新兴产业之一。本文详细分析了太阳能光伏产业国内外发展现状及未来趋势,分析了我国太阳能光伏产业现状和存在的问题,对光伏产业的健康发展提出了若干建议并对光伏产业的未来发展进行了展望。 展开更多
关键词 太阳能光伏 太阳电池 光伏产业
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太阳能光伏发电产业现状及发展 被引量:29
9
作者 吕贝 邱河梅 张宇 《华电技术》 CAS 2010年第1期73-76,共4页
叙述了太阳能光伏发电市场的现状及产业的发展历程,介绍了太阳能电池技术及各国在推进光伏发电产业发展方面所采取的政策,展望了国内光伏发电的前景。
关键词 太阳能 光伏发电 光伏电池
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大型分布式电源模型化研究及其并网特性分析——(一)光伏电站专题 被引量:34
10
作者 杨德州 王利平 +1 位作者 张军 吴兴全 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2010年第18期104-110,共7页
就大型光伏电站各系统进行了模型化研究,确立了光伏电池、逆变器、控制系统的数学模型。基于这些模型,对大型光伏系统光伏电池组输出功率特性,在复杂电网环境中的输出电压、电流特性进行了理论分析,并着重分析了光伏电站在系统在故障状... 就大型光伏电站各系统进行了模型化研究,确立了光伏电池、逆变器、控制系统的数学模型。基于这些模型,对大型光伏系统光伏电池组输出功率特性,在复杂电网环境中的输出电压、电流特性进行了理论分析,并着重分析了光伏电站在系统在故障状态下的各种响应特性和其低电压穿越能力,以及输出谐波、电压波动等其他电能质量方面的问题。部分实验验证和仿真结果表明所建立的大型光伏电站模型及其并网特性分析具备一定的正确性,为国家新能源战略提供了一定的理论基础和并网指导。 展开更多
关键词 光伏电池 逆变器 电压控制 空间矢量 最大功率点 孤岛检测 谐波 并网特性 低电压穿越
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太阳能光电、光热转换材料的研究现状与进展 被引量:31
11
作者 王聪 代蓓蓓 +2 位作者 于佳玉 王蕾 孙莹 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期1555-1568,共14页
重点探讨了太阳能光电、光热转换技术领域的材料研究现状与发展,主要包括光伏电池半导体材料和太阳光谱选择性吸收涂层光学材料膜系。太阳电池材料的关键问题还是成本与光电转换效率,钙钛矿太阳电池的研究成为光伏电池新的研究热点。太... 重点探讨了太阳能光电、光热转换技术领域的材料研究现状与发展,主要包括光伏电池半导体材料和太阳光谱选择性吸收涂层光学材料膜系。太阳电池材料的关键问题还是成本与光电转换效率,钙钛矿太阳电池的研究成为光伏电池新的研究热点。太阳光谱选择性吸收涂层是太阳能光热利用领域的核心材料技术之一。近年来,太阳能的中高温热利用,尤其是聚焦热发电技术,作为与光伏发电平行的另一种主流太阳能发电方式,成为人们日益关注的焦点。另外,还阐述了中高温太阳光谱选择性吸收涂层在国内外的研究成果和最新进展。 展开更多
关键词 太阳能 光伏电池 太阳能聚焦热发电 太阳光谱选择性吸收涂层
原文传递
配电网潮流计算中的分布式电源建模 被引量:30
12
作者 彭彬 刘宁 吴迪 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2011年第2期152-156,共5页
分布式发电在配电系统中所占比重越来越大,对传统的配电网潮流计算提出了新的挑战和要求。该文介绍了几种分布式电源典型的并网接口,针对微型燃气轮机并网系统、风力发电系统、燃料电池及光伏并网系统,分析了其并网结构及运行方式,建立... 分布式发电在配电系统中所占比重越来越大,对传统的配电网潮流计算提出了新的挑战和要求。该文介绍了几种分布式电源典型的并网接口,针对微型燃气轮机并网系统、风力发电系统、燃料电池及光伏并网系统,分析了其并网结构及运行方式,建立了各自在潮流计算中的数学模型,根据各分布式电源的控制特性,将其节点类型归结为PV节点,PQ节点,Vθ节点,PI节点,P-Q(V)节点。针对特殊节点提出了在潮流计算中的处理方法,其本质是在迭代步将各类节点转换成为传统方法能够处理的PQ节点或PV节点,有利于开展含有分布式电源的配电系统潮流计算研究。 展开更多
关键词 分布式发电 潮流计算 配电系统 微型燃气轮机 风力发电 燃料电池 光伏电池
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光伏电池工程数学模型的比较研究 被引量:29
13
作者 万晓凤 张燕飞 +1 位作者 余运俊 康利平 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2014年第3期113-117,共5页
研究光伏电池建模验证问题,光伏电池的工程数学模型分为物理特性的模型和外特性的模型。根据光伏电池厂家提供的有限几个标准性能参数,利用Matlab/Simulink工具建立了两种不同的光伏电池仿真模型,得到了光伏电池模型在不同条件下的输出... 研究光伏电池建模验证问题,光伏电池的工程数学模型分为物理特性的模型和外特性的模型。根据光伏电池厂家提供的有限几个标准性能参数,利用Matlab/Simulink工具建立了两种不同的光伏电池仿真模型,得到了光伏电池模型在不同条件下的输出特性曲线,并分析比较了两种光伏电池模型的输出特性曲线,结果表明,基于物理特性的光伏电池仿真模型能够较为准确地反映光伏电池特性,更加符合光伏电池特性的理论分析结论,但该类模型较为复杂,未知参数较多且参数求解较困难;而基于外特性的光伏电池仿真模型结构较为简单,参数求解较容易,虽仿真准确度不及基于物理特性的模型,但可为光伏发电系统设计提供较好的平台。 展开更多
关键词 光伏电池 工程数学模型 物理特性 外特性 输出特性曲线
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基于Matlab/Simulink光伏电池模型的研究 被引量:29
14
作者 杨金孝 朱琳 《现代电子技术》 2011年第24期192-194,198,共4页
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... 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。 展开更多
关键词 太阳能电池 数学模型 工程应用 MATLAB
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光伏/燃料电池联合发电系统的建模和性能分析 被引量:24
15
作者 李春华 朱新坚 +3 位作者 胡万起 曹广益 隋升 胡鸣若 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2009年第12期88-93,111,共7页
为实现光伏发电系统连续稳定的电力供应,提出了一种光伏/燃料电池联合发电系统,该系统的主要元件包括光伏组件、燃料电池、电解池、压缩机、氢气罐和蓄电池等。建立了各元件的数学模型和系统成本模型,设计了能源管理策略协调系统的能源... 为实现光伏发电系统连续稳定的电力供应,提出了一种光伏/燃料电池联合发电系统,该系统的主要元件包括光伏组件、燃料电池、电解池、压缩机、氢气罐和蓄电池等。建立了各元件的数学模型和系统成本模型,设计了能源管理策略协调系统的能源分配,采用高效的蓄电池满足负载短期需求,由寿命长、价格低的氢气罐长期存储大量能源。使用Matlab软件搭建了联合发电系统的仿真模型,并对系统成本和系统全年能源供需平衡的性能进行了分析。仿真结果表明,该光伏联合系统的经济性能优于光伏/蓄电池系统,可满足用户全年的负载需求,是大型电网的有力补充。 展开更多
关键词 光伏电池 燃料电池(FC) 电解池 压缩机 氢能 蓄电池
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基于改进扰动观察法的光伏MPPT策略 被引量:27
16
作者 艾永乐 刘群峰 +1 位作者 韩朝阳 丁剑英 《武汉大学学报(工学版)》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期339-344,共6页
针对传统扰动观察法无法兼顾跟踪稳定性与快速性的问题,提出一种基于不确定性推理的扰动观察法,实现最大功率点跟踪(MPPT)。首先,建立光伏电池模型并验证其输出特性;其次,基于不确定性推理建立非线性扰动函数,同时引入光照、温度变化率... 针对传统扰动观察法无法兼顾跟踪稳定性与快速性的问题,提出一种基于不确定性推理的扰动观察法,实现最大功率点跟踪(MPPT)。首先,建立光伏电池模型并验证其输出特性;其次,基于不确定性推理建立非线性扰动函数,同时引入光照、温度变化率对步长的扰动量进行修正;最后,通过MATLAB/SIMULINK仿真验证所提策略。结果表明:当光照强度或温度发生变化时,本文提出的算法的响应速度优于传统扰动观察法,且在MPP附近的功率震荡小,提高了跟踪稳定性与跟踪速度。 展开更多
关键词 光伏电池 MPPT 不确定性推理 扰动观察法
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光伏电池的建模与光伏发电系统的仿真 被引量:26
17
作者 陈杏灿 程汉湘 +1 位作者 彭湃 杨健 《广东电力》 2016年第2期25-29,58,共6页
利用光伏电池的数学模型,使用修正参数得到不同环境下的性能参数,在MATLAB/Simulink环境中搭建光伏电池仿真模型,并对不同光照强度和不同环境温度下的光伏电池输出特性进行分析比较。基于电导增量法与升压斩波电路,对任意给定的不同光... 利用光伏电池的数学模型,使用修正参数得到不同环境下的性能参数,在MATLAB/Simulink环境中搭建光伏电池仿真模型,并对不同光照强度和不同环境温度下的光伏电池输出特性进行分析比较。基于电导增量法与升压斩波电路,对任意给定的不同光照强度和不同环境温度下的光伏发电系统进行仿真分析。仿真结果表明,该模型可实现光伏发电系统的最大输出功率跟踪,验证了该模型可满足光伏发电系统的仿真需要。 展开更多
关键词 光伏电池 光伏发电系统 MATLAB/SIMULINK 最大功率跟踪
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光伏电池建模及其输出特性研究 被引量:26
18
作者 钱念书 刘阔 +1 位作者 郭建业 闫星宇 《电源学报》 2012年第5期78-82,共5页
根据光伏电池的I-V数学函数关系式,在Matlab/Simulink环境下编写M文件,建立光伏电池的仿真模型,并分析局部遮挡现象,从理论上推导局部遮挡环境下的光伏电池模型。该模型可以模拟实际光伏电池在不同的太阳辐射强度、环境温度和局部遮挡... 根据光伏电池的I-V数学函数关系式,在Matlab/Simulink环境下编写M文件,建立光伏电池的仿真模型,并分析局部遮挡现象,从理论上推导局部遮挡环境下的光伏电池模型。该模型可以模拟实际光伏电池在不同的太阳辐射强度、环境温度和局部遮挡情况下的电流、功率输出特性曲线。仿真结果验证了光伏电池的输出特性呈非线性,并随环境温度和日照强度的变化而变化;局部遮挡环境下,光伏电池电流输出呈阶梯型,功率输出呈多波峰。 展开更多
关键词 光伏电池 模型 局部遮挡 仿真 输出特性
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大型光伏发电系统控制原理与并网特性研究 被引量:24
19
作者 王利平 杨德洲 张军 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2010年第6期61-63,共3页
针对大型分布式电源并网特性研究的空白,就大型光伏电站内部各系统建模并分析,确立其数学模型,包括光伏电池函数、逆变器函数及控制系统函数,从而进一步分析其并网特性。研究了大型光伏系统在复杂电网环境中的输出电压、电流特性,故障... 针对大型分布式电源并网特性研究的空白,就大型光伏电站内部各系统建模并分析,确立其数学模型,包括光伏电池函数、逆变器函数及控制系统函数,从而进一步分析其并网特性。研究了大型光伏系统在复杂电网环境中的输出电压、电流特性,故障状态下的低电压穿越能力,以及其他电能质量方面的问题。理论分析和实验结果证明了大型光伏电站满足电压波动、输出谐波等稳态特性和故障时动态无功补偿、低电压穿越能力、电压稳定等暂态特性要求。 展开更多
关键词 光伏电池 逆变器 电压控制 并网特性 低电压穿越
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最大功率条件下串联太阳电池电流方程的确定 被引量:22
20
作者 翟载腾 程晓舫 +2 位作者 丁金磊 查珺 茆美琴 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第14期87-90,共4页
基于太阳电池电流方程和基本电路理论,通过各单体太阳电池参数求解出太阳电池串联后的短路电流ISC、开路电压UOC、最大功率点电流Im、最大功率点电压Um,从而对串联后的太阳电池建立封闭的方程组,可以对反向饱和电流I0、二极管理想因子A... 基于太阳电池电流方程和基本电路理论,通过各单体太阳电池参数求解出太阳电池串联后的短路电流ISC、开路电压UOC、最大功率点电流Im、最大功率点电压Um,从而对串联后的太阳电池建立封闭的方程组,可以对反向饱和电流I0、二极管理想因子A、电池串联内阻RS这3个待定参数封闭求解,达到了确定串联后新的太阳电池电流方程的目的。对2个单体太阳电池参数一致和不同时的2种情况进行模拟实验,结果证明所提方法的正确性和可行性:理论值与实验值的误差小于2%;在理论上直接确定出串联太阳电池电流方程所需的参数。 展开更多
关键词 太阳电池 光伏阵列 串联 电流方程 电池参数
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