一种改进的孤岛检测策略在光伏系统中的应用
一种改进的孤岛检测策略在光伏系统中的应用
一种改进的孤岛检测策略在光伏系统中的应用
摘要：在现代电力系统中，可能产生的孤岛效应一定程度上限制了光伏并网发
电系统(photovoltaic grid connected power system，PV)的应用和发展，孤岛检测
是光伏系统必须具备的功能。传统的滑模频率偏移法有检测效率较低、对系统发电质量影响较大等缺点，提出了一种将传统滑模频率偏移法和电压正反馈机制相结合的孤岛检
测策略。分析了改进方法的工作原理，基于dq变换实现了有功电压、无功电压以及有
功电流、无功电流的分离，通过与参考量做差作为反馈量，达到破坏功率平衡从而检测出孤岛的目的。仿真实验结果验证了该方法的可行性和有效性，对工程应用有一定的参考价值。
关键词：光伏并网发电系统；孤岛效应；孤岛检测；滑模频率偏移法；dq变换；反馈机制
0引言
光伏并网技术得以发展遭遇的最大挑战之一是所谓的“孤岛效应”，即当光伏并网逆变器在电网断路器跳脱之后的规定时间内没有停止输出功率，而是继续为本地负载供
电。文献[1]分析了孤岛效应的发生机理，其产生的必要条件是：逆变器输出有功功率、
无功功率和负载的有功功率、无功功率相匹配。
“孤岛”产生后如果光伏并网逆变器继续工作，不仅可能会使相连的设备由于失步合闸受到破坏，还可能威胁在“孤岛”期间维护电网工人的生命安全。为了避免这些严重后果，光伏发电系统的并网需要满足一系列要求以确保供电的安全性和可靠性，并网发电装置必须具备孤岛保护的功能，保证能够及时检测到孤岛效应并与电网切离。
目前常见的孤岛检测方法主要分为被动式检测法和主动式检测法，前者通过检测公共点电压幅值、相位或频率、功率、谐波等参数变化判断孤岛发生，检测形式基本固定，
主要有过欠压/过欠频检测法(Over/Under Voltage and Over/Under Frequency method，OUV/OUF)、相位突变检测、电压谐波检测等；后者通过有意的给系统注入扰动信号破坏功率平衡，使处于孤岛状态下的PCC(Point of Common Coupling)点电压参数(幅值、频率或谐波含量等)超出正常范围，来确定电网的存在与否以达到检测出孤岛的目的，主要有阻抗测量法、有源频率偏移法、正反馈有源频率偏移法、滑模频率偏移法（Slip-Mode Frequency Shift,SMS）、Sandia电压偏移法等。由于传统的检测方法存在一定的缺点，文献[2]研究了基于无功电流和频率反馈的方法；文献[3]研究了
带电压频率正反馈的主动频移法；文献[4]研究了一种复合式孤岛检测方法；文献[5]研究了基于正切的滑模频移法，本文受上述文章的的启发提出了一种改进的滑模频移法。1原理分析
研究孤岛检测方法的目的是为了寻找一种能在任何性质负载下检测出孤岛状态的技术，在具体的反孤岛测试中，通常用当并联谐振负载代表局部负载，从而模拟一种最严重的孤岛状况。本文基于该测试电路研究了电压正反馈和滑模频率偏移法相结合的反孤岛策略并搭建了模型进行仿真验证和结果分析，下文分别进行原理阐述。
1.1滑模频率偏移法
定义逆变器的相位为一个以频率为变量的函数，使逆变器的相位比单位功率因数的负载相位在电网频率附近增加更快。并网运行时，逆变器输出频率为50Hz，输出电流电压相位差为零，如果电网跳闸公共点电压的频率发生畸变，逆变器输出电流跟随给定的电压相位按SMS曲线偏移，只有在图中A、B两点时系统才会到达新的平衡。在到达A或B点之前的过程中，由于负载相角与频率成正比，系统输出电流为了保持与电压的相角差需要不断增大频率，直至频率偏移到触发保护动作。
滑模频率偏移法属于主动式孤岛检测方法[6]，它是一种较早的移相式检测法，实质是通过移相达到移频，对相位施加扰动使逆变器输出电压频率在短时间内变得不稳定，从而判别孤岛发生与否。原理示意，将输出电流的参考电压的相位平移一个角度?兹SMS，逆变器给定电流的起始时刻为公共电压过零点上升沿，未加入算法前逆变器输出电流与公共点电压同频同相，加入SMS算法后，电流频率不变但相位发生变化，大小由移相角决定。应用SMS进行孤岛检测时，对并网逆变器输出电流引入相位偏移，电流i0和移相角?兹SMS分别如式(1)和式(2)所示。
式中，f为公共点电压频率，fg为电网频率，?兹m为最大相位角，fm为最大相位?兹m出现时的最大频率。
1.2基于dq变换的正反馈
由负载特性：
可知系统处于孤岛运行状态时，逆变器输出与负载的有功功率不匹配程度将决定负载端电压的变化，逆变器输出与负载的无功功率将决定频率变化的大小。利用正反馈原理增加逆变器输出功率和负载需求频率的不匹配程度，迅速超出所设定的电压或频率的
阈值，避免进入非检测区(None Detection Zone，NDZ)，使孤岛检测更有效。将a-b 坐标系中的各参数变换到d-q轴后，有功功率和d轴成比例，无功功率和q轴成比例。电流或电压等矢量都是d轴和q轴的合成量，其中任意一个轴的值改变不仅能引起矢量幅值的变化，两轴之间的角度也会改变，从而角度又促使频率发生变化[7]。
运行机制，令逆变器输出三相电流和电压分别通过abc-dq0变换器，当逆变器输出端d轴电压增加时，反馈促使逆变器输出d轴参考电流增大，从而使有功功率增大带动电压增大，d轴电压再次升高。依次循环，电压增大到超过所设定的阈值断开逆变
器，孤岛被检测出来。
1.3SMS算法与电压正反馈相结合的反孤岛策略
本文利用电压正反馈与滑模频率偏移法相结合的策略：电压反馈模块通过dq变换实现了对电压和电压的分离以及有功电流和无功电流的分离；通过与电流参考量做差值后进入dq0-abc转换器作为反馈量；再利用过欠压、过欠频检测来判断孤岛是否发生。如果没有进入SMS检测模块，计算负载相位角与滑模频率偏移角的相位偏差SMS+∠G(jw)，孤岛发生时微小的偏移量会导致电压频率的不断地增大或减小，与额定频率的偏差会越来越大直至超出所设置的阈值[8]。本文设计的孤岛检测结构。
2基于MATLAB的建模及仿真分析
通过模块MATLAB/Simulink和power system blockset建立仿真模型对光伏并
网系统搭建基于三相逆变器的孤岛检测模型[9]。光伏并网发电系统产生的电能通过逆
变器整流，使输出电压、频率、相角符合并网要求，由于逆变器为电流控制模式，再经过滤波后输出给负载和电网。锁相环实现逆变器输出电流对公共点电压的同频同相控制，
检测电压的过零上升沿获得电压的频率和相位。公共点三相电压和电流分别通过SMS 算法和电压反馈子系统产生逆变器控制信号。直流电源模拟为光伏电池，三相可编程电压源模拟为电网，三相并联RLC作为本地负载，初始时刻发电系统处于并网状态，三相开关闭合，0.1s时三相开关断开，发电系统处于孤岛状态，通过示波器监视电网断开前后逆变器及公共点电压、电流、频率以及孤岛检测信号的变化。具体的系统参数设置如表1所示。
3仿真结果分析
图5、图6分别给出了传统SMS检测算法和本文检测策略下的逆变器电流、公共
点电压、频率及孤岛检测信号。当电网0.1s断开后，失去了电网的钳制作用，产生的微小偏差通过算法和正反馈作用使公共点频率迅速减小，直到欠频保护逆变器断开，孤岛效应被高效的检测出来。分别对比图（a）和图（b），传统SMS算法下到0.32s经过约0.22s，频率超出下限49.5Hz，孤岛效应检测出来，而本文检测策略下仅用了约0.128s，可见大大提高了检测效率。并且对比断网后的电流和电压波形，本文策略
下的畸变很小，一定程度上提高了发电质量，降低电网的谐波污染。由于加入了电压反馈机制使有功电流增加，增大了逆变器与本地负载的不匹配程度，更有利于孤岛检测，能够有效减小孤岛非检测区。
4结论
本文研究了传统滑模频率偏移法和电压反馈相结合的针对光伏并网发电系统的孤岛效应检测策略，对各模块的基本原理进行了扼要分析，通过搭建的仿真模型对检测方
法进行了仿真验证。结果表明，本文所提出的检测方法相比于传统的SMS算法能够快速有效地检测出孤岛，产生的谐波污染、对电能质量的影响以及检测盲区都较小，符合IEEEstd.2000-929/UL1741的孤岛检测标准，有检测快速、谐波小、对电能质量影
响小的优点。另外，对于多台逆变器同步运行下的孤岛检测方法以及检测盲区的定量分析将会做进一步的研究。
太阳能光伏发电原理与应用实验报告资料
太阳能光伏发电原理与应用 实验报告 课题名称：太阳能光伏发电原理与应用实验专业班级：12级应用光电子01 学生学号：1209040110 学生姓名：胡超 学生成绩： 指导教师：刘国华 课题工作时间：2015.6.1至2015.6.4
实验一、太阳辐射能的测量 下表是针对武汉市的日照情况，记录武汉市的某一天某一时段（每两分钟记 录一次）的太阳辐射强度： 太阳辐射监测系统 瞬时值累计值 时间 总辐射散射辐射直接辐射反射辐射净全辐射总辐射散射辐射直接辐射反射辐射净全辐射10:06 538 113 436 41 112 0.031 0.014 0.016 0.003 0.009 10:08 404 105 298 32 77 0.056 0.013 0.045 0.004 0.012 10:10 449 99 347 31 268 0.049 0.013 0.037 0.004 0.009 10:12 416 97 304 33 246 0.056 0.012 0.043 0.004 0.033 10:14 645 118 525 49 347 0.056 0.012 0.042 0.004 0.033 10:16 198 105 57 24 105 0.077 0.014 0.062 0.006 0.040 10:18 549 107 425 42 326 0.025 0.013 0.007 0.003 0.012 10:20 610 111 485 45 329 0.066 0.013 0.051 0.005 0.039 10:22 631 108 513 50 304 0.076 0.013 0.061 0.006 0.039 10:24 619 108 493 45 284 0.076 0.013 0.062 0.006 0.036 10:26 465 103 310 39 194 0.075 0.013 0.059 0.006 0.034 10:28 653 109 402 47 264 0.067 0.013 0.043 0.005 0.027 10:30 690 111 337 48 263 0.079 0.013 0.046 0.006 0.032 10:32 693 113 318 47 249 0.083 0.013 0.042 0.006 0.031 10:34 653 115 214 48 219 0.082 0.014 0.035 0.006 0.029 10:36 713 118 176 53 145 0.061 0.013 0.018 0.005 0.021 10:38 575 111 92 44 89 0.087 0.014 0.020 0.006 0.015 10:40 717 115 53 44 90 0.080 0.014 0.009 0.006 0.010
光伏特性曲线实验报告
绪论 一实验目的 本实验课程的目的，旨在通过课内实验教学，使学生掌握太阳能发电技术方面的基本实验方法和实验技能，帮助和培养学生建立利用所学理论知识测试、分析和设计一般光伏发电电路的能力，使学生巩固和加深太阳能发电技术理论知识，为后续课程和新能源光伏发电技术相关专业中的应用打好基础。 二实验前预习 每次实验前，学生须仔细阅读本实验指导书的相关内容，明确实验目的、要求；明确实验步骤、测试数据及需观察的现象；复习与实验内容有关的理论知识；预习仪器设备的使用方法、操作规程及注意事项；做好预习要求中提出的其它事项。三注意事项 1、实验开始前，应先检查本组的仪器设备是否齐全完备，了解设备使用方法及线路板的组成和接线要求。 2、实验时每组同学应分工协作，轮流接线、记录、操作等，使每个同学受到全面训练。 3、接线前应将仪器设备合理布置，然后按电路图接线。实验电路走线、布线应简洁明了、便于测量。 4、完成实验系统接线后，必须进行复查，按电路逐项检查各仪表、设备、元器件的位置、极性等是否正确。确定无误后，方可通电进行实验。 5、实验中严格遵循操作规程，改接线路和拆线一定要在断电的情况下进行。绝对不允许带电操作。如发现异常声、味或其它事故情况，应立即切断电源，报告指导教师检查处理。 6、测量数据或观察现象要认真细致，实事求是。使用仪器仪表要符合操作规程，切勿乱调旋钮、档位。注意仪表的正确读数。． 7、未经许可，不得动用其它组的仪器设备或工具等物。 8、实验结束后，实验记录交指导教师查看并认为无误后，方可拆除线路。最后，应清理实验桌面，清点仪器设备。 9、爱护公物，发生仪器设备等损坏事故时，应及时报告指导教师，按有关实验管理规定处理。 10、自觉遵守学校和实验室管理的其它有关规定。 四实验总结 每次实验后，应对实验进行总结，即实验数据进行整理，绘制波形和图表，分析实验现象，撰写实验报告。实验报告除写明实验名称、日期、实验者姓名、同组实验者姓名外，还包括： 1．实验目的； 2．实验仪器设备（名称、型号）； 3．实验原理； 4．实验主要步骤及电路图； 5．实验记录（测试数据、波形、现象）； 6．实验数据整理（按每项实验的实验报告要求进行计算、绘图、误差分析等）；．回答每项实验的有关问答题。7．
独立光伏系统的应用及控制策略探讨修订版
独立光伏系统的应用及 控制策略探讨 Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998
独立光伏系统的应用及控制策略探讨 来源： 一、引言 近年来随着环境污染的不断加剧，环保意识的不断提高，人们对能源和环境问题日益关注，新能源的开发和应用取得了飞速的发展，其中以太阳能在军地的应用最为广泛。太阳能发电在解决边远山区和边防海岛连队供电难题中发挥了很大的作用，尤其是在总部提出构建“生态营区”的要求以后，太阳能同样在部队“生态营区”建设中发挥了重要作用，主要以光伏发电系统和太阳能热水系统为主，包括太阳能景观灯、太阳能路灯、太阳能发电系统、太阳能热水器、太阳能海水淡化系统等，都取得了广泛的应用。 通过对光伏系统在部队应用的广泛调研，分析整理资料和建议，得到三点启示：一是光伏系统在部队的应用会越来越广泛，以解决偏远营区的供电为主，其他多种形式的应用发展迅速；二是独立光伏系统中的能量控制策略过于简单，没有根据系统的容量大小进行具体的设计，造成能量的利用效率较低，储能蓄电池容易失效，运行成本较高；三是实行储能系统的分组充放电，能够有效地提高供电可靠性。 本文将对独立光伏系统在军营中的应用进行研究分析，同时对系统的能量控制策略进行研究，提出一种分组充放电控制策略，为解决光伏系统应用中存在的问题，提供了很好的参考。 二、光伏系统在军营中的应用 随着科学技术水平的不断发展，现在战争对于后勤电力的保障提出了更高的要求，要求我们必须拓展多种供电渠道，研究多种供电保障方式，以满足各种复杂条件下的供电要求；同时由于社会生活水平的不断提高，官兵对于居住环境也有了更高的要求，环保、绿色的军营更能营造一种积极健康的生活形态，同时激发官兵爱岗敬业的意识，而太阳能作为一种绿色能源，正好满足了以上要求。太阳能作为一种清洁、环保、绿色能源，在部队建设中发挥着越来越重要的作用，通过对光伏系统的应用调研，光伏发电在部队主要的应用和意义有以下五个方面： 1．解决了边防和海岛连队的供电保障难题。我军很多驻扎在边防和海岛的连队，以及很多驻地远离大电网的部队营区，基本上都存在着供电保障难的问题。目前，其用电主要是通过自备的发电机（组）来解决。很显然，这一方案存在发电成本较高、噪音大、污染环境、燃料运输成本高等的不足。随着新能源技术的不断发展，改善这些部队平时和战时的供电条件，已经越来越重要，其中以独立光伏发电系统和小型风力发电系统应用最为广泛。建设一个小型的独立光伏电站不但可以解决供电问题，同时可以减少运输燃油的费用，降低对于燃油的依赖。 2．户外独立工作站点的供电。对于各种微波中继站、户外检测点和航海灯塔等户外独立工作设备，常常远离电网，电网的延伸供电困难重重，光伏系统能够很好的解决这类室外工作站点的电源供电问题。 3．在部队“生态营区”建设中应用广泛。部队营区的改造和建设都以生态营区、环保营区、绿色营区为目标，一般都会根据营区所在地的自然环境条件进行新能源项目的论证，主要包括太阳能路灯、太阳能景观灯、光伏发电系统、风力发电等，其中以太阳能景观灯的应用最广泛。 4．为探索后勤供电保障的新方法提供了思路。拓展各种供电渠道，研究多种供电方式，光伏发电系统为现阶段探索后勤供电保障的新方法提供了思路。例如综合应用薄膜太阳能电池和新型储能装置（超级
新能源实验报告 北京航空航天大学
太阳能光伏发电小实验（报告） 院系: 自动化科学与电气工程学号: 12031031 姓名: 赵林林 日期:2015.4.29
摘要 本文在理解太阳能光伏发电原理的基础上，以实验报告的形式总结了一个有趣的太阳能光伏发电小实验，成功验证了太阳能光伏发电的原理。 关键词: 太阳能光伏发电实验 Abstract In understanding the basis of the principle of solar photovoltaic power generation in this paper, in the form of a lab report summarizes an interesting photovoltaic small experiment, verify the principle of solar photovoltaic power generation to success. Key words: solar photovoltaic power generation experiment
正文部分 一、实验原理 光伏发电是根据光生伏特效应原理，利用太阳电池将太阳光能直接转化为电能。（1）PN结 太阳能电池发电的原理是基于半导体的光生伏特效应将太阳辐射直接转换为电能。在晶体中电子的数目总是与核电荷数相一致，所以P型硅和N型硅对外部来说是电中性的。如将P型硅或N型硅放在阳光下照射，仅是被加热，外部看不出变化。尽管通过光的能量电子从化学键中被释放，由此产生电子－空穴对，但在很短的时间内（在μS范围内）电子又被捕获，即电子和空穴“复合”。当P型和N型半导体结合在一起时，在两种半导体的交界面区域里会形成一个特殊的薄层，界面的P型一侧带负电，N型一侧带正电。这是由于P型半导体多空穴，N型半导体多自由电子，出现了浓度差。N区的电子会扩散到P区，P区的空穴会扩散到N区，一旦扩散就形成了一个由N指向P的“内电场”，从而阻止扩散进行。达到平衡后，就形成了这样一个特殊的薄层形成电势差，这就是P －N结。 （2）光生伏特效应 如果光线照射在太阳能电池上并且光在界面层被吸收，具有足够能量的光子能够在P型硅和N型硅中将电子从共价键中激发，以致产生电子－空穴对。界面层附近的电子和空穴在复合之前，将通过空间电荷的电场作用被相互分离。电子向带正电的N区和空穴向带负电的P区运动。通过界面层的电荷分离，将在P 区和N区之间产生一个向外的可测试的电压。此时可在硅片的两边加上电极并接入电压表。对晶体硅太阳能电池来说，开路电压的典型数值为0.5～0.6V。通过光照在界面层产生的电子－空穴对越多，电流越大。界面层吸收的光能越多，界面层即电池面积越大，在太阳能电池中形成的电流也越大。 （3）光电池的基本原理 光电池的工作原理是基于“光生伏特效应”。它实质上是一个大面积的PN结，当光照射到PN结的一个面，例如P型面光伏发电时，若光子能量大于半导体材料的禁带宽度，那么P型区每吸收一个光子就产生一对自由电子和空穴，电子-空穴对从表面向内迅速扩散，在结电场的作用下，最后建立一个与光照强度有关的电动势。
光伏并网发电系统控制策略概要
光伏并网发电系统控制策略 能源危机和环境保护使大规模地开发利用可再生清洁能源受到人们的关注。太阳能储量的无限性、开发利用的洁净性以及逐渐显露出来的经济性等优势,使它的开发利用成为人类理想能源的替代能源。太阳能将会成为21世纪后期的主导能源。高性能的数字信号处理器芯片(DSP)的出现,使得一些先进的控制策略应用于光伏并网逆变器的控制成为可能。本文的主要内容:1.首先分析了光伏并网逆变器的结构和控制策略,本文使用改进的固定开关频率SPWM电流控制策略,较好地实现了并网逆变器的单位功率因数正弦电流输出控制。本文还使用状态空间平均法对并网逆变器进行了建模分析,然后使用MATLAB中的Simulink工具进行了系统仿真。通过仿真给具体的硬件设计提供了有效的帮助。2.最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking)控制问题是光伏系统中经常遇见的问题。本文详细地分析了常用的几种MPPT控制方案,提出了新型MPPT控制算法。然后重点论述了本文设计的两级变换结构光伏并网逆变器MPPT 控制的实现过程。通过理论分析和具体实验,提出了对于两级变换结构的光伏并网逆变器使用DC-AC逆变器部分实现MPPT控制的控制方式。最后通过实验验证了本文提出的两级变换结构光伏并网逆变器MPPT控制方法的正确性。3.首先设计了系统的硬件电路,包括参数的选择,器件的选型等,然后又对基于DSP芯片的单相光伏并网系统进行了软件设计。在介绍了系统的硬件资源分配后,给出了系统软件的总体设计,给出了系统的流程图。4.最后给出了系统的实验结果,实验结果对实际控制过程中控制参数的选取提供的帮助。 同主题文章 [1]. 陈厚岩,许洪华. 3kW光伏并网逆变器' [J]. 可再生能源. 2005.(03) [2]. 焦在强,许洪华. 单级式并网光伏逆变器' [J]. 可再生能源. 2004.(05) [3]. 王飞,余世杰,苏建徽,沈玉梁. 采用最大功率点跟踪的光伏并网逆变器研究' [J]. 电力电子技术. 2004.(05) [4]. 杨伟昕,肖岚. 一种宽范围输入的光伏并网逆变器' [J]. 佳木斯大学学报(自然科学版). 2009.(06) [5]. 李进国,金新民. 小功率光伏并网逆变器控制系统的设计' [J]. 北方交通大学学报. 2003.(02) [6]. 雷珽,艾芊. 光伏并网策略及应用研究' [J]. 低压电器. 2010.(02)
光伏电站施工资料清单
一、监理范围包括： 光伏场区部分：1、光伏阵列基础；2、箱、逆变器室基础；3、光伏支架组件安装； 4、汇流箱安装；5、箱式变压器安装；6、逆变器室设备安装；7、电缆敷设；8、电缆防火及阻燃；9、场区道路 升压站建筑工程部分：1、综合楼；2、车库、材料库、电子设备间；3、35kV配电室； 4、35kV户外装置；5、变压器、架构及设备支架；6、附属设施 升压站电气安装：1、变压器系统设备安装；2、变压器系统附属设备安装；3、主控室设备安装；4、蓄电池组安装；5、35KV配电装置安装；6、35KV配电装置电气设备安装；7、就地控制设备安装；8、站用配电装置安装；9、SVG无功补偿装置安装；10、SVG无功补偿装置带电试运；11、电缆管配置及敷设；12、电缆架制作及安装；13、电缆敷设；14、电力电缆终端及中间接头制作；15、控制电缆终端及中间接头制作； 16、35KV及以上电缆终端及中间接头制作；17、电缆防火及阻燃；18、全站防雷及接地装置安装；19、接地装置安装；20、通讯系统设备安装；21、水工设备安装 光伏电站工程资料清单 单位工程/分部工程 卷册号1 生产综合楼/升压站建筑工程 001工程施工测量记录 002建（构）筑物施工定位测量、高程测量和测量复核记录（包括定位依据、控制网和基准点） 003建（构）筑物测试、沉陷、位移、变形观测站记录（施工中补测的基础资料及主厂房各类位置标高图）004土壤干密度及用水水质报告 005土、岩试验报告、地基处理（包括打桩）记录 006混凝土、砂浆配合比通知单及试验报告 007混凝土试块强度报告、见证记录、试验委托单 008砂浆试块强度报告、见证记录、试验委托单
大型光伏电站无功电压控制策略
大型光伏电站无功电压控制策略 周林邵念彬 （重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室，重庆 400030） 摘要:对于大型光伏电站有功出力的波动不仅会造成并网点电压越限也会造成电站内部局部电压过高导致保护动作使得逆变器脱网。分析了光伏电站并网点电压及站内各光伏发电单元并网电压的影响因素提出了一种考虑站内电压分布的大型光伏电站无功电压控制策略。该控制方法通过实时检测并网点电压与参考值比较，并通过PI控制器自动获取维持并网点电压所需的无功需求量实现并网点电压的动态调节通过实时调节逆变器的无功输出实现站内电压均匀分布。应用灵敏度的分析方法表示无功与电压间的关系给出了PI控制器参数的设计过程并将以站内电压均匀分布为目标的无功优化问题转化为可以快速准确求解的带约束条件的非线性规划模型，对该模型进行求解计算出无功补偿装置及各组光伏发电单元的无功参考量在保证并网点电压稳定的基础上改善站内电压分布保证光伏电站的稳定运行。最后通过仿真计算验证了该控制策略的正确性和可行性。 关键词：光伏；发电；大型光伏电站；电压波动；无功控制；电压控制；灵敏度；电压分布 中图分类号：TM 615 文献标识码：ADOI：10.16081／j.issn.1006－6047.2016.04.018 0引言 近年来随着光伏产业迅速发展，系统成本不断降低，光伏并网技术逐渐成熟，建设大型并网光伏电站成为大规模利用太阳能的有效方式［1］。不同于分布式光伏发电，大型光伏电站多建立在荒漠地区，当地负荷水平较低，所接入地区电网的短路容量较小，大量的光伏电力需要高压长距离输电线路外送［2-3］。由于光伏发电受光照影响较大，光照的波动会引起有功输出的波动，从而导致并网点电压波动甚至越限［4］，因此大型光伏电站必须具备无功电压控制能力［5］。 目前针对光伏电站电压控制的研究多集中在分布式发电领域。分布式光伏发电的调压方式主要有利用储能装置［6 - 7］、无功补偿装置、逆变器无功功率控制［8］。储能装置可以平抑有功波动但会增加系统成本，且控制复杂；无功补偿装置调压忽略了逆变器的无功输出能力；逆变器无功功率控制主要针对本地负载的无功补偿，不能实现光伏电站的无功独立控制。此外，德国电气工程师协会提出了适用于分布式光伏发电的4种无功控制策略：恒无功功率Q 控制、恒功率因数cos φ控制、基于光伏有功出力的cosφ（P）控制及基于并网点电压幅值的Q（U）控制策略［9］。但这4 种控制策略仅针对单台逆变器，并不适用于大型光伏电站。 不同于分布式光伏发电，大型光伏电站内部无功源包括逆变器和无功补偿装置，因此大型光伏电站的无功电压控制必然涉及逆变器与无功补偿装置以及各逆变器的协调控制。文献［10］提出了以并网点电压以及并网点功率因数为控制目标的控制策略；文献［11］将大型光伏电站内部的无功源分为3层，提出了3层无功控制策略。但以上文献都只针对并网点电压进行控制，未研究电站内部的电压分布情况。 大型光伏电站通常由多组光伏发电单元PVGU（PV Generation Unit）组成，每组PVGU 分别通过升压变压器汇入送端配电站，然后以相应的电压等级实现远距离高压交流输电［12］。虽然目前尚无规范对站内PVGU并网电压做出具体规定，但由于站内集电线路的存在，随着有功出力的增加，可能会导致线路末端PVGU 电压过高，从而导致保护装置动作，使得
光伏效应实验报告
篇一：半导体光伏效应实验 实验4 半导体光伏效应实验 本实验以单晶硅太阳能电池为例，通过实验让学生了解太阳能光伏电池的机理，学习和掌握测量短路电流的方法和技巧，以及光电转换的基本参数测量。 一、实验目的 1、初步了解太阳能电池机理 2、测量太阳能电池开路电动势、短路电流、内阻和光强之间关系 3、在恒定光照下测量光电流、输出功率与负载之间关系 二、实验原理 在p型半导体上扩散一薄层施主杂质而形成的p-n结（如图1），由于光照，在a 、b电极之间出现一定的电动势。在有外电路时，只要光照不停止，就会源源不断地输出电流，这种现象称为光伏效应。利用它制成的元器件称之为太阳能电池。光伏效应最重大的应用是可以将阳光直接转换成电能，是当今世界众多国 家致力研究和开拓应用的课题。 从光伏效应的机理可知，太阳能电池输出的电流il是光生电流ip和在光生电压vp作用下产生的p-n结正向电流if之差，即il?ip?if 。根据p-n结的电流和电压关系 qvp if=is（e kt - 1) is为反向饱和电流，式中vp是光生电压， 所以输出电流 qvp il=ip–is(e kt - 1) (1) 此即光电流表达式。通常ip>>is，上式括号内的1可忽略。 对于太阳能电池有外加偏压时，（1）式应改为 qv 图1 光伏效应结构示意图 i l =il+i=il+is(e kt - 1)（2） qv 上式中is(e kt - 1)，就是p-n结在外加偏压v 作用下的电流。图2中的(a)(b)两条曲线分别表示无光照和有光照时太阳能电池的i-v 特性，由此可知，太阳能电池的伏安特性曲线相当于把p-n结的伏安特性曲线向下平移，它在横轴与纵轴的截距分别给出了voc和isc 。 图2太阳能电池的伏安特性实验表明：在v=0情况下，当太阳能电池外接负载电阻rl，其
光伏发电有功自动控制方式及策略
光伏发电有功自动控制方式及策略 大规模光伏发电集中并网后，光伏的波动性和“正调峰”特性对电网运行产生了严重的影响，光伏不同于常规能源的调频、调压、备用特性[1]。光伏的波动性、间歇性和“正调峰”特性所带来的有功波动和不平衡量的调节，需要由系统中的常规能源机组承担。大规模光伏功率波动，需要大容量的系统有功备用来平抑，这既不利于电网运行的经济性，同时又产生了光伏发电集中接入后所带来的潮流大范围输送、谐波、电压波动和闪变问题，也严重影响了电网运行的安全和稳定[2]。从光伏发电并网后电网有功调度和控制角度来看，对光伏组件逆变器控制进行有功调节有较强的操作性。根据系统调频的要求进行适当地有功备用分配，光伏发电参与系统的调频会降低波动对系统频率的影响，减少系统中常规能源机组对光伏发电出力波动执行有功补偿量[3]，降低系统运行成本，从而更好地控制光伏发电并网成本，减小电网平衡压力，在保证电网安全运行的前提下最大化消纳光伏发电。 1控制模式及策略分析 1.1控制模式 根据光伏发电的特征，光伏发电有功控制只能采用2层控制模式，即调度端将控制指令下发至光伏发电站端控制系统，光伏发电站端控
制系统通过启停逆变器和调节逆变器出力的方式响应跟踪控制指令，控制模式如图1所示。 1.2控制策略 以最大化消纳光伏发电为原则，常规能源调节容量不足时，调用光伏发电资源参与电网有功调节，为适应光伏发电发展不同阶段的调节需求，考虑了多种有功控制策略[4]，如图2所示。 1.2.1最大功率 控制曲线中相关时刻点的功率值为该光伏发电站的额定容量，确保光伏发电站出力保持最大出力跟踪，不采取限出力措施。 1.2.2限制功率 调度端可在指定限制控制的同时，指定限制功率数值。控制曲线中相关时刻点的功率值为人工设置的限值。光伏发电站出力控制在设定限值以下。限值功率从切换时刻起，对以后的计划值点修改为指定限值。当出现策略切换或计划值无效时，切换到给定模式或取消控制，并改写对应的下点计划值，触发式下发更新后计划值。限制功率控制过程如图3所示。
光伏发电实验报告
太阳能电池板伏安特性测试实验报告 学院：机电工程学院___________________ 专业：电子科学与技术____________________ 年级：_09 _____________________________ 姓名：吴福川_____________________________ 学号：091203025 _______________________ 扌旨导教师：刘银春_______________________
、实验目的 1、了解并掌握光伏发电的原理 2、了解太阳能电池板的开路电压、短路电流及功率曲线 3、了解太阳能电池板的转换效率 4、熟悉太阳能表和太阳能电池测试仪的功能 二、实验内容 1、光伏电池的开路电压与短路电流特性测试 2、光伏发电的负载福安特性测试 3、最大输出功率与光照强度的关系测试 三、实验仪器 太阳能电池板1套光源1套 万用表2台光照度计1台 可调电阻2个蓄电池1台 导线若干米尺1条四、实验原理 太阳能电池在没有光照时其特性可视为一个二极管，在没有光照时其正向偏压过电流I的关系式为： I 二I o -(e'U -1) (i) (1)式中，I o和［是常数。 由半导体理论，二极管主要是由能隙为E c - E v的半导体构成，如图1所示。 导体导电带，E v为半导体价电带。当入射光子能量大于能隙时，光子会被半导体吸收， 生电子和空穴对。电子和空穴对会分别受到二极管之内电场的影响而产生光电流。 U与通E c为半 图1电子和空穴在电场的作用下产注光电菰
假设太阳能电池的理论模型是由一理想电流源（光照产生光电流的电流源）、一个理想二极管、一个并联电阻R sh与一个电阻R s所组成，如图2所示。 环一耳％ 1 ------ o O 图2太阳能电池的理论模型电路图 图2中，I ph为太阳能电池在光照时的等效电源输出电流，I d为光照时通过太阳能电池 内部二极管的电流。由基尔霍夫定律得： IR s U _（I ph _I d _I）R s^0（2）（2）式中，I为太阳能电池的输出电流，U为输出电压。由（1 ）式可得， R U I（1 -）=I P^— -I d （3） R sh R sh 假定R sh 和R s = 0,太阳能电池可简化为 图3所示电路。 这里，I = I ph _ I d = I ph _ I 0 _ 1）。 在短路时，U = 0，I ph = I sc ；---------- --------- o 图3太阳能电池的简化电路图而在开路时，1=0，l sc-l0（e U oc-1）=0 ； （4）式即为在只创=:-和R s =0的情况下，太阳能电池的开路电压U OC和短路电流I sc的 关系式。其中U OC为开路电压，I sc为短路电流，而I。、［是常数。
太阳能电池特性测试实验报告
太阳电池特性测试实验 太阳能是人类一种最重要可再生能源，地球上几乎所有能源如: 生物质能、风能、水能等都来自太阳能。利用太阳能发电方式有两种：一种是光—热—电转换方式，另一种是光—电直接转换方式。其中，光—电直接转换方式是利用半导体器件的光伏效应进行光电转换的，称为太阳能光伏技术，而光—电转换的基本装置就是太阳电池。 太阳电池根据所用材料的不同可分为：硅太阳电池、多元化合物薄膜太阳电池、聚合物多层修饰电极型太阳电池、纳米晶太阳电池、有机太阳电池。其中，硅太阳电池是目前发展最成熟的，在应用中居主导地位。硅太阳电池又分为单晶硅太阳电池、多晶硅薄膜太阳电池和非晶硅薄膜太阳电池三种。单晶硅太阳电池转换效率最高，技术也最为成熟，在大规模应用和工业生产中仍占据主导地位，但单晶硅成本价格高。多晶硅薄膜太阳电池与单晶硅比较，成本低廉，而效率高于非晶硅薄膜电池。非晶硅薄膜太阳电池成本低，重量轻，转换效率较高，便于大规模生产，有极大的潜力，但稳定性不高，直接影响了实际应用。 太阳电池的应用很广，已从军事、航天领域进入了工业、商业、农业、 通信、家电以及公用设施等部门，尤其是在分散的边远地区、高山、沙漠、海岛和农村等得到广泛使用。目前，中国已成为全球主要的太阳电池生产国，主要分布在长三角、环渤海、珠三角、中西部地区，已经形成了各具特色的太阳能产业集群。 一、 实验目的 1． 熟悉太阳电池的工作原理； 2． 太阳电池光电特性测量。 二、 实验原理 （1） 太阳电池板结构 以硅太阳电池为例：结构示意图如图1。硅太阳电池是以硅半导体材料制成的大面积PN 结经串联、并联构成，在N 型材料层面上制作金属栅线为面接触电极，背面也制作金属膜作为接触电极，这样就形成了太阳电池板。为了减小光的反射损失，一般在表面覆盖一层减反射膜。 （2） 光伏效应 当光照射到半导体PN 结上时，半导体PN 结吸 收光能后，两端产生电动势，这种现象称为光生伏特效应。由于P-N 结耗尽区存在着较强的 图1 太阳能电池板结构示意图
光伏发电并网控制策略研究
龙源期刊网 https://www.docsj.com/doc/312139205.html, 光伏发电并网控制策略研究 作者：吴伟 来源：《科学与财富》2015年第28期 摘要：太阳能作为可再生能源的一种，其开发和利用受到了全世界的关注。光伏发电是 充分利用太阳能的有效途径，目前国内大部分光伏发电都允许并网运行更是为未来我国光伏发电的发展提供了条件。光伏逆变器的并网控制方法是光伏发电系统的关键，直接影响整个光伏发电系统的工作效率和稳定性，本文主要是基于世界经济与能源发展的关系，分析了光伏发电并网控制研究的意义，并介绍了国内外光伏发电研究的现状，重点分析了光伏发电并网控制策略。 关键词：光伏发电，并网控制，策略 1、研究意义 近几十年来，世界经济经历了跨跃式的发展，经济的发展离不开能源的支撑，世界能源的消耗量不断增长，地球上有限的能源储藏量和人类社会经济不断发展的矛盾越来越受到世界各国政府的关注。1990年到2010年，全世界的生产总值年平均增长3%左右。据统计，在过去 的这30多年里，全球一次能源的消费量每年平均增长1.8%左右。按照现在经济发展和能源消耗的速度，地球上的化石能源在百年左右将会枯竭。按国内专家计算，中国现有的石油资源只够开采约15年，天然气约40年，煤炭约80年。按照现在经济发展和能源消耗的速度，地球上的化石能源在百年左右将会枯竭。 伴随着石油、煤炭等一次能源的大量消耗，全球的环境问题日趋恶化。以煤炭为主要燃料的火电，造成了严重的粉尘污染，大型火电厂排放的燃煤污染物可以污染方圆几百公里的范围，在北京、上海出现的沙尘暴中都含有大量的煤炭污染物；另外火电的耗水量接近我国工业耗水量的一半，严重污染了水资源，其排放的二氧化硫污染物是形成酸雨的主要物质之一。石油、天然气等其他一次能源的大量使用造成了严重的空气污染，燃烧产生的二氧化碳直接造成全球的温室效应。但是由于电力需求的增加，近年来我国的火力发电量还在逐年提高。人类社会经济的可持续发展需要稳定持续、清洁环保的能源，然而目前主要使用的化石能源的储藏量并不能支撑人类社会长期稳定的发展。与传统的化石能源相对，水电、风能、太阳能，以及生物质能这些可再生的清洁能源应该成为未来支撑人类社会和全球发展的主要能源。我国的能源目前80%依靠煤炭，而全世界的平均水平不到30%。随着能源需求的快速增长，地下的煤矿 被过度的开采，地下和地表的水资源遭到污染和破坏，尤其在我国的西北地区，生态环境遭到严重破坏，土地沙漠化和空气污染问题愈发严重，为了解决这个问题，我国应积极发展低碳经济，优化我国的能源结构，走经济社会可持续发展道路。 据目前权威数据显示，每天达到地面的太阳辐射能约为2.5亿桶石油，而且太阳能是一种绿色无污染能源，基本上不会造成任何环境问题。因此，自上世纪70年代开始，各国都将开
光伏实验报告
] 《光伏发电技术及应用》实训报告 电子信息工程系 2012-2013学年第一学期 姓 名 孙永宁 学 号 20110983 专 业 光伏发电技术及应用 指导教师 陈立 任超 实训时间 2012.12.29——2013.01.05
天水20KW离网光伏发电系统课程设计 一、当地地理气象数据： 天水市属温带大陆性气候和亚热带气候的过渡地带，城区附近属温带半湿润气候，苏城 —立远一线以南属于北 亚热带，年平均气温为 11℃。最热月7月，平均 气温为22．8℃；最冷月1月，平均气温为-2.0℃。每年9月至11月，是天水市全年最佳旅游季节。 年平均降水量491.7毫米，自东南向西北逐渐减少。南部亚热带林区年降水量为800—900毫米，中东部山区雨量在600毫米以上，渭河北部不及500毫米。年均日照2100小时，渭北略高于关山山区和渭河谷地，日照百分率在46—50%，春、夏两季分别占全年日照的 26.6%和30.6%，冬季占22.6%。冬无严寒，夏无酷暑，春季升温快， 秋多连阴雨。气候温和，四季分明，日照充足，降水适中。极端最高气温38.2℃，极端最低气温-17.4℃。根据天水市7个气象站1951～2007年云量观测资料,分析了近年来该地阴、晴天气变化规律.结果表明,天水市的昙天日数占全年总天数的47%,阴天日数占全年的41%,晴天日数占全年的12%.昙天以夏季较多,秋季较少;阴天以春季较多,冬季较少;晴天以冬季较多,春季较少.昙天在各月分布比较均匀,阴天随月份变化为开口向下的抛物线,晴天为一开
口向上的抛物线.自20世纪50年代以来,昙天呈逐年下降之势,阴天和晴天呈逐年上升之势。 天水地处东经104°35′～106°44′、北纬34°05′～35°10′之间,平均海拔高度为1100米。 二、系统组成及基本工作原理： 太阳能发电系统由太阳能电池组、太阳能控制器、蓄电池（组）、配置逆变器以及智能投切装置组成。 系统的基本工作原理如下：在阳光充足的时候，由太阳能电池板发出电能，通过电能控制器实现最大功率跟踪及输出直流母线电压控制功能，将太阳能电池板发出波动的直流控制成恒定直流输出，一部分能量供给蓄电池充电，另一部分一部分能量供应日常电力需求。晚上或者阴天没有阳光时，系统由蓄电池通过逆变器给电站负载供电，保证加油站的正常工作。 系统框图 A B C N 负载 电能 控制器 蓄电池组 逆变器及 系统监控 KM1 KM2 连锁
光伏发电最大功率跟踪控制策略的研究_王宁
网络出版时间：2014-05-08 18:35 网络出版地址：https://www.docsj.com/doc/312139205.html,/kcms/detail/11.5527.TM.20140508.1835.006.html 1P 光伏发电最大功率跟踪控制策略的研究 王宁 (曲阜师范大学电气信息与自动化学院，山东曲阜 276826) 摘要：目前我国的光伏产业经济已经具备了一整套完整的系统，即太阳能光伏发电组件构成的系统。其中主要有电池板、蓄电池和控制器逆变器以及电负 载装置共同组成的。太阳能电池板作为整个系统最核心的部分就储存在蓄电池当 中，太阳能电池板的作用是接受太阳光能并将其转化为电能。 关键词：光伏发电；最大功率；跟踪控制 中图分类号：TM615 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 (2013) 18-0000-01 我国百分之八十以上的国土光照充分而且光照资源分布均匀，同风水核电相比光能发电几乎可以做到无污染，成熟的应用技术安全可靠。除了大规模的并网 式发电和离网用电之外，光伏电还能通过抽水超导、制作氢气和蓄电池等多种方 式进行储存，所以太阳能电池可以满足我国未来能源的稳定和安全，所以说太阳 能在未来可能是最清洁、可靠安全的能源了。与此同时，如何尽最大可能地进行 电能转化和输出逐渐成为了光伏发电工作中的重要部分，本文就如何进行光伏发 电最大功率跟踪测定的策略进行了研究，从跟踪策略工作过程到控制要点几个方 面进行了详细的讨论，希望能够对日后的光伏产业上提高功率最大输出量有所帮 助。 一、光伏发电最大功率跟踪控制简介 光伏发电系统一般分为独立光伏发电和并网光伏发电两种发电体系。前者主要指的是不和公共电网进行连接的光伏发电系统，其中最主要的特征就是需要使 用蓄电池进行电力储存以保证夜晚用电的能量。同时在光伏发电系统中将产生的 电流通过逆变器直接转换为可以直接使用的交流电进入公共电网。在很多欧美国 家并网类型的发电系统广受用户的欢迎，这种供电系统和各个地方的电网进行连 接，在满足了自身用电的过程中还将自身的剩余电量直接出售给电力公司，整个 并网的光伏发电系统主要由光伏阵列、连接器、逆变器和控制集成设备共同组成。 其中光伏阵列是整个光伏发电系统的重要部件，这个部件将接受到的太阳能直接转化为电能，目前工程上主要使用的太阳能电池大多都是由一定的单晶硅太
离网型光伏发电系统实验报告
新能源技术课程设计实验报告 姓名： 专业： 指导教师： 辅助教师： 完成日期：
一、 实验过程记录 1. 根据光伏电池的等效电路，利用仿真软件搭建光伏电池数学模型 （1）I ph 数学模型及参数设置 按照原理算式如下 ref ref ref S S T T I I ] [,sc ph ）（-+=α （1） 在MATLAB 中建立模型，从Simulink 元件库中拉取inport 、sum 、gain 、product 、outport 等原件，并按照原理搭建合适模型并封装。如图1所示。 图1 I ph 数学模型图 通过参考实验时所运用的太阳能电池板的参数其中参数设置T ref =298K ，S sef =1000W/m 2，α=0.06/1，I sc,ref =8.30/1A 。 （2）U oc 数学模型及参数设置 根据原理中U oc =V oc,ref +β×(T -298)可在MATLAB 中建立模型，从Simulink 元件库中拉取inport 、constant 、sum 、gain 、outport 等原件，并按照原理搭建应有模型并封装。如图2所示。 图2 U oc 数学模型图 通过参考实验时所运用的太阳能电池板的参数其中参数设置：V oc,ref =29.5/1V ，β=-0.33/1。
（3）I d 数学模型及参数设置 可在gain 、product 、图3 I d 数学模型图 通过参考实验时所运用的太阳能电池板的参数其中参数设置：A =5，K =1.38×10-23J/K 。 （4）输出I 数学模型及参数设置 根据原理公式 ]1)) (( ex [ph -+-=AKT N IR V q p I N I N I s s O P p （3） 可在MATLAB 中将以上封装好的模块拼装成合适的仿真模型。如图4所示。 U I 图4输出I 数学模型图
分布式光伏发电系统协调控制 李文静
分布式光伏发电系统协调控制李文静 发表时间：2017-11-23T09:10:44.733Z 来源：《电力设备》2017年第21期作者：李文静[导读] 摘要：太阳能光伏发电自从上世纪七十年代以来在全世界范围内受到了广泛的关注，与传统的集中式发电系统相比不同的是，分布式发电系统具有与用户距离较近的特点，可以直接向附近的负载供电，当主电网的电力供应处于比较紧张的情况下，分布式发电还可以向电网输送电能。 （国网太原供电公司山西太原 030010）摘要：太阳能光伏发电自从上世纪七十年代以来在全世界范围内受到了广泛的关注，与传统的集中式发电系统相比不同的是，分布式发电系统具有与用户距离较近的特点，可以直接向附近的负载供电，当主电网的电力供应处于比较紧张的情况下，分布式发电还可以向电网输送电能。然而分布式光伏发电在发挥经济作用、环境性能等化势的同时，分布式光伏发电系统在网和离网两种状态下的不恰当切换会对电力系统的正常运行和稳定带来许多问题和挑战。为了协调电网与分布式发电间的矛盾，文章重点研究分布式光伏发电系统在并网运行和离网运行之间的协调控制。 关键词：分布式光伏发电系统；协调控制；瞬时电流直接控制分布式光伏发电系统距离用户较近，既能够直接向附近的负载供电，也可以回馈电网，并可以解决一些特殊电力用户的用电需求，支持原有配电网的经济运行特性。分布式光伏发电系统在并网和离网两种状态下的不恰当切换会对电为系统的正常稳定运行带来许多挑战和问题。因此探究分布式光伏发电系统在并网和离网两种大的状态下的协调控制十分必要。 一、系统协调运行状态设计 为了更好更稳定的协调分布式光伏发电系统各工作状态的运行情况，改进一种协调控制策略，更有效的协调分布式光伏发电系统在并网、离网两种大的状态下协调控制。全面协调并网运行模式、离网状态下最大功率跟踪模式、离网状态下负载功率匹配运行模式、离网状态下遇限切除模式共四种模式的平滑切换。分布式光伏发电系统协调控制需要实现以下目标：（1）在并网模式下保持运行在最大功率跟踪状态，输出的电压、电流、频率和电网保持一致，尽最大可能的发挥光伏发电的作用，实现能源的有效利用。（2）在离网模式下根据负载的需要以及储能装置剩余容量，使光伏发电系统分别运行在最大功率跟踪、负载功率匹配运行、遇限切除三个状态，并能够实现平滑切换，减少储能装置充放电次数，避免过充过放电。 二、系统能量协调控制策略 根据光伏发电出力、负载需求状况，能量协调控制下光伏发电系统运行方式主要分为三种运行控制模式：最大功率跟踪、负载功率匹配运行、遇限切除。 （一）并网模式 电网运行正常。并网模式的原理是无论光伏输出功率大于负载需求功率还是小于负载需求功率，光伏发电系统都运行在最大功率跟踪状态，保证最大出力。储能装置则是当光伏发电功率大于负载需求功率时，进入充电状态，直至被充满；当光伏发电功率小于负载需求功率时，剩余部分由电网补充。 根据上述原理，设定光伏发电直流侧电压扰动量为△，vdc（k）为光伏阵列k时刻直流侧采样电压，1（k）为光伏阵列k时刻直流侧采样电流，ppv（k）为光伏阵列k时刻直流侧功率，此处忽略逆变损耗，ploud为负载需求功率，设计如下算法实现上述目标，获得求取并网模式的光伏发电功率的直流电压的参考值v*。
光伏发电并网系统Simulink仿真实验报告
光伏发电并网系统S i m u l i n k仿真实验报 告 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
光伏发电并网系统Simulink仿真实验报告 电气工程学院 王安 2011302540086 一．光伏发电系统基本原理与框架图 基本原理为：光伏阵列接受太阳能产生直流电流电压，同时电流电压受光照和温度的影响，而后经DC\DC（BOOST升压电路）转化将电压升高，再经 DC\AC逆变产生交流电压供给负载使用。在这中间需要用MPPT使光伏电池始终工作在最大功率点处。 二．光伏电池的工作原理 光伏发电的能量转换器件是太阳能电池，又叫光伏电池。光伏电池发电的原理是光生伏打效应。光伏电池应用P-N结的光伏效应（Photovoltaic Effect）将来自太阳的光能转变为电能。当太阳光照射到太阳能电池上时，电池吸收光能，产生光电子－空穴对。在电池内电场的作用下，光生电子和空穴被分离，电池两端出现异号电荷的积累，即产生“光生电压”，这就是“光生伏打效应”。若在内建电场的两侧引出电极并接上负载，则负载就有“光生电流”流过，从而获得功率输出。这样，太阳的光能就变成了可以使用的电能。 三．光伏发电系统并网Simulink仿真
利用MTALAB中的simulink软件包，可以对10KW,380V光伏发电系统进行仿真，建立仿真模型如下： 输入参数如下：
Simulink提供的子系统封装功能可以大大增强simulink系统模型框图的可读性 封装子模块如下： 光伏电池封装模块： 最大功率点跟踪模块： PWM模块如下：
并网端PWM内部PI模块： 运行结果如下图所示： 光伏电池输出电压如下：
设备安全隐患检查表
设备安全隐患检查表集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-
设备安全隐患检查表 序号 检查项目 安全管控要点检查要求标准 情况记录 整改要求 检查人 备注 一、 警示标志 ①有较大危险因素的有关设备设施上设置明显的安全警示标志②使用安全色、生产设备容易发生危险的部位，必须有安全标志
二、 设备标识 ①生产设备有标牌：制造厂、制造日期、型号、出厂号、安全使用的主要参数 三、 设备操作 ①人员作业的工作位置，应安全可靠②生产设备必须保证操作点和操作区的照明
四、 设备维护 ①设备润滑情况、油位在正常范围、维护保养记录 五、 手持电动工具 ①手持电动工具安全防护措施齐全、完好。②按照用电要求进行连接，保持手持部位绝对绝缘良好，电源部位接漏电保护器。③使用时，旋紧部位必须按照要求达到旋紧力进行紧固，不得出现松懈甩出、用力过大紧固变形，旋转部位旋转时严禁手摸或强制进行停止，防止发生意外。④电源软线按规定架空，不挂在锋利的棱边上或放置在油表面和化学品上，防止线路腐蚀老化出现漏电。 ⑤工作时，严禁朝着他人或自己进行作业，防止飞溅物造成意外伤害。
六、 电气焊设备 ①电焊机必须摆放在通风、防雨、防晒环境中，导线端裸露部分在屏护罩内。②电焊机电气线路绝缘良好，无破损、无老化，装有独立的专用电源开关。③电焊机有可靠的接地、接零装置，外壳接地良好，焊钳绝缘可靠，隔热层完好。④电焊机使用场所清洁，无严重粉尘，周围无易燃易爆物。⑤禁止连接建筑金属构架，电源线/电缆线应与焊机有可靠的连接。⑥氧气、液气瓶要在检验期内充装压力不超标，并有安全标签；⑦两种气瓶不能同库存放，气瓶的防震圈、防火帽齐全，气瓶所用压力表标识清楚、有效，胶管耐压能力符合要求。⑧不可把氧气、液油气瓶放在有油污、严重腐蚀、日光暴晒、明火、热辐射等易引起瓶温过高、压力剧增的环境中，不能倒放，要有防弧光辐射、通风防尘措施。