• <tr id="yyy80"></tr>
  • <sup id="yyy80"></sup>
  • <tfoot id="yyy80"><noscript id="yyy80"></noscript></tfoot>
  • 99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看 ?

    光伏并網(wǎng)發(fā)電模擬實驗平臺的設(shè)計與研究

    2020-10-20 03:57:57蔡紀(jì)鶴李蓓羅昊宗琳
    絲路視野 2020年6期
    關(guān)鍵詞:并網(wǎng)實驗平臺模擬

    蔡紀(jì)鶴 李蓓 羅昊 宗琳

    摘 要:針對光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)實驗研究的諸多不便,同時為驗證本文所提出的控制算法,構(gòu)建以程控直流電源供應(yīng)器6250H、程控交流電源供應(yīng)器6590、功率變換主電路、蓄電池等組成的模擬實驗平臺,開展光伏發(fā)電功率補償控制研究,同時針對實驗的數(shù)據(jù)進行分析。

    關(guān)鍵詞:光伏發(fā)電;并網(wǎng);實驗平臺;模擬

    一、引言

    在對光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)進行實驗研究的時候,容易受到光照強度、實驗場所等外部客觀環(huán)境影響。比如,在夜晚或者白天陰雨天氣,光伏陣列不輸出或者低效輸出功率,常常導(dǎo)致光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)無法正常工作;在白天晴好天氣條件下,室外開展的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的實驗既受制于系統(tǒng)與檢測裝置供電困難,更基于光照強度的隨機性和間歇性特點,試驗環(huán)境呈現(xiàn)隨機性、動態(tài)性等狀態(tài),難以得到實驗者預(yù)想的實驗結(jié)果。為提高光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)實驗研究的穩(wěn)定性和可靠性,本文提出設(shè)計建立光伏并網(wǎng)發(fā)電模擬實驗平臺,并通過控制算法及實驗數(shù)據(jù)論證模擬實驗平臺的科學(xué)性、可行性和實效性,以期為光伏并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)研究提供支撐。

    二、總體設(shè)計方案

    基于國內(nèi)大多數(shù)高校實驗室的實驗環(huán)境和硬件條件,在綜合考慮光伏發(fā)電系統(tǒng)功率控制要求的基礎(chǔ)上,設(shè)計了一種光伏并網(wǎng)發(fā)電模擬實驗平臺,如圖1所示。

    設(shè)計的光伏發(fā)電模擬實驗平臺共包含三個部分:主電路、控制電路和檢測系統(tǒng)。其中,主電路是整個模擬實驗平臺的硬件架構(gòu),由光伏陣列(采用程控直流電源6250H來模擬光伏陣列)、公用電網(wǎng)(采用程控交流電源6590來模擬電網(wǎng))、并網(wǎng)逆變器(采用西門康逆變器)、儲能系統(tǒng)(采用動力電池和超級電容組成的混合儲能系統(tǒng))等設(shè)備組成;控制電路實現(xiàn)整個模擬實驗平臺的相關(guān)算法,控制整個光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的運行,由DSP與CPLD組成;檢測系統(tǒng)測量、監(jiān)控整個模擬實驗平臺相關(guān)數(shù)據(jù)和運行狀態(tài),由功率分析儀WT1800、電池電芯測試系統(tǒng)BTS-3000、電池內(nèi)阻監(jiān)測儀IT5100、安捷倫示波器等組成。

    光伏陣列模擬器6250H-600S能便捷設(shè)定當(dāng)?shù)貙嶋H天氣的日照強度、溫度,以及太陽能電池的特性、面積,從而模擬出光伏陣列的相關(guān)輸出特性。此外,還具有屏蔽I-V曲線仿真及屏蔽曲線動態(tài)變化仿真功能,可以從數(shù)據(jù)庫內(nèi)選擇PV Module型號或自行建立PV Module參數(shù),設(shè)定太陽能電池串聯(lián)及并聯(lián)數(shù)量后組成一PV Array數(shù)組,設(shè)定PV Module的照度、溫度參數(shù)及動態(tài)屏蔽變化移動方向及時間,便可模擬云遮變化或其他如樹木或建筑物屏蔽下的Shadow I-V曲線仿真。

    目前微網(wǎng)實驗室大多用隔離變壓器與電網(wǎng)隔離,這種方式易受外界影響,且無法控制。采用電網(wǎng)模擬器6590,既能實現(xiàn)與電網(wǎng)的隔離,還能設(shè)定電壓頻率,模擬電壓瞬間變動、電壓波形失真、頻率抖動等異常狀態(tài),電網(wǎng)模擬器還可以吸收電流,將能量回收到電網(wǎng)。在光伏系統(tǒng)中搭配儲能系統(tǒng)進行運行時,便可通過電網(wǎng)模擬器對整個系統(tǒng)進行模擬測試及各種保護狀態(tài)的驗證。

    并網(wǎng)逆變器采用西門康逆變器,其主電路為典型的電壓型橋式電路,可以通過編寫相應(yīng)的控制算法實現(xiàn)各種功率變換的功能,易于二次開發(fā)。

    混合儲能系統(tǒng)可以充分發(fā)揮動力電池能量密度大和超級電容功率密度大的特點,大幅提高整個儲能系統(tǒng)的功率輸出能力和使用壽命,提高整個光伏發(fā)電系統(tǒng)的“柔性”。

    三、并網(wǎng)逆變器的參數(shù)設(shè)計

    IGBT是功率變換的核心器件,被廣泛地應(yīng)用于光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中;根據(jù)光伏陣列模擬器6250H-600S相關(guān)參數(shù)指標(biāo),其直流側(cè)最高電壓為600V,則IGBT的耐壓水平為。

    由于光伏陣列模擬器6250H-600S最大輸出功率為10kW,故經(jīng)過并網(wǎng)逆變器的最大功率也為10kW,再考慮1.1倍的過載能力,則流過IGBT的有功分量電流Imax為:

    流過IGBT的有功峰值電流Im為:

    最終,綜合IGBT的規(guī)格、無功補償功能和安全系數(shù)等方面的因素,設(shè)計的IGBT的具體參數(shù)為:耐壓1200V,最大電流200A。

    綜合考慮電壓環(huán)控制的快速響應(yīng)和抗干擾性,由此決定直流側(cè)電容的上限和下限,如下式所示:

    式中,tr——直流側(cè)電壓Vdc從初始值上升到額定值的時間;Rld——直流側(cè)負(fù)載;Vmdc——直流電壓的最大動態(tài)

    降落。

    工程上,可按下式來計算:

    式中,w——電網(wǎng)角頻率;Vdc——直流側(cè)允許紋波

    電壓。

    取Vdc=400V,Vdc=Vdc×5%,求得C=1990μF。最終選取的電容值為3400μF,耐壓為400V。

    綜合考慮電流的跟蹤性能和諧波電流的抑制,由此決定濾波電感的上限和下限,如下式所示:

    式中,Im——交流允許紋波電流。

    根據(jù)上述公式,濾波電感選擇1mH的空心電感。

    四、系統(tǒng)主程序設(shè)計

    光伏并網(wǎng)發(fā)電模擬實驗平臺的主程序如圖2所示。整個系統(tǒng)運行時,先對系統(tǒng)的初始狀態(tài)、相關(guān)參數(shù)進行初始化,然后對相關(guān)的電壓、電流等信號進行采集和轉(zhuǎn)化,控制器根據(jù)檢測到的相關(guān)信號,進行MPPT控制、并網(wǎng)控制、無功補償、平抑功率波動等控制。

    五、結(jié)語

    本文基于光伏并網(wǎng)發(fā)電實驗要求,科學(xué)設(shè)計光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)模擬實驗平臺,通過對系統(tǒng)組成、功能分析、關(guān)鍵參量計算及其主程序設(shè)計,構(gòu)建起不受外界環(huán)境干擾的模擬實驗環(huán)境,降低了光照強度、實驗場所等自然環(huán)境因素對實驗過程的影響,對光伏并網(wǎng)發(fā)電實驗研究具有較強的實踐指導(dǎo)性。

    參考文獻(xiàn)

    [1]付永長,蔡皓.太陽能發(fā)電的現(xiàn)狀及發(fā)展[J].農(nóng)村電氣化,2009(9):57—59.

    [2]查曉明,劉飛.光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)控制技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展(上)[J].變頻器世界,2010(2):37—42.

    [3]孫龍林.單相非隔離型光伏并網(wǎng)逆變器的研究[D].合肥工業(yè)大學(xué),2009.

    [4]孫龍林.單相非隔離型光伏并網(wǎng)逆變器的研究[D].合肥:合肥工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文,2009.

    [5]張崇巍,張興.PWM整流器及其控制[M].北京:機械工業(yè)出版社,2003.

    猜你喜歡
    并網(wǎng)實驗平臺模擬
    云計算在職業(yè)院校中的應(yīng)用與思考
    并網(wǎng)光伏電站特性及對電網(wǎng)影響的研究
    新能源電廠并網(wǎng)安全管理及消納的若干研究
    基于FPGA的計算機系統(tǒng)接口實驗平臺的設(shè)計與研制
    生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)策略
    一個高分子模擬計算網(wǎng)格的作業(yè)管理
    工業(yè)機器人模擬仿真技術(shù)在職業(yè)教育中的應(yīng)用淺析
    淺析柔道運動員的模擬實戰(zhàn)訓(xùn)練
    體育時空(2016年9期)2016-11-10 21:18:16
    虛擬機局域網(wǎng)組建技術(shù)應(yīng)用初探
    秦山二期擴建機組汽輪機沖轉(zhuǎn)并網(wǎng)的風(fēng)險與分析
    科技視界(2016年10期)2016-04-26 11:23:58
    瑞金市| 黔西| 额尔古纳市| 塔河县| 敦化市| 桂东县| 洛川县| 饶河县| 体育| 南京市| 铁岭县| 新龙县| 沂水县| 望奎县| 平南县| 西吉县| 承德市| 育儿| 栾城县| 陵川县| 乃东县| 宜兴市| 防城港市| 乐至县| 富裕县| 华池县| 昌黎县| 凤山市| 惠水县| 自治县| 桃园市| 永德县| 太仓市| 崇信县| 突泉县| 寻甸| 鲜城| 收藏| 中宁县| 吉木乃县| 德保县|