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光伏阵列模拟器的设计

更新时间：2020-03-28 08:10:11 大小：9M 上传用户：songhuahua 查看TA发布的资源 标签：光伏阵列 下载积分：3分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

如何推广和应用新能源一直都是国家和社会重视的问题,微电网是新能源利用的最有效途径之一,为了有效地研究微电网的控制与运行,建立微电网实验室是非常必要的。光伏发电是微电网实验室中重要的发电单元。在微电网实验室中,既需要真实的光伏阵列进行光伏发电的研究,同时也需要光伏阵列模拟器,可以不受外界条件的影响,模拟各种光照和温度下的光伏电池的输出特性,实时进行微电网中多种运行方式的研究和实验。因此,光伏阵列模拟器的研究和设计具有非常重要的意义。

本文对光伏阵列模拟器进行了设计,其主要内容包括以下几个方面:

(1)介绍了微电网和微电网实验室的定义和现状,阐述了光伏发电系统的分类和特点及光伏阵列的发电原理,说明光伏阵列模拟器的研究现状及其在微电网实验室中的重要性。

(2)有效的数学模型是设计光伏阵列模拟器的基础,本论文研究了光伏电池的理想数学模型和工程应用模型,包括查表法、曲线拟合法和数学计算法,考虑到各个模型的计算量和精确度,经过比较,本设计采用工程应用模型中的数学计算法,并由此得到光伏阵列的数学模型。

(3)运用LabVIEW作为软件开发平台,以PXI1117任意波形发生器作为电源,PXI8622数据采集卡作为采集电路,结合信号调理电路设计了小功率的光伏电池模拟器,并在LabVIEW软件环境下对光伏电池的输出特性进行了仿真。运用该模拟器进行了相关实验。通过改变表示光照强度、环境温度和负载的大小,验证了该模拟器的有效性。

(4)对功率为6kW、最大电压为600V、最大电流为10A的大功率光伏阵列模拟器进行了设计,其中包括了主功率电路的设计、控制回路的设计和计算程序的设计。主功率电路采用全桥DC/DC变换器的拓扑结构,通过计算求得主功率电路中的主要参数;控制回路采用单片机P89V51RD2FBC、IGBT驱动电路、信号检测电路和RS-232通信等技术进行了设计;计算程序以LabVIEW为平台,结合有效的数学模型完成的。随后进行了相关实验,说明该光伏阵列模拟器是正确的。