以下是小编对光伏电池功率温度曲线计算文章介绍
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太阳能电池峰值功率怎么计算
太阳能电池常见的电气性能参数主要有如下几项:
1. 开路电压 Voc
2
超. 短路电流 Isc
3. 最车压保乡度回响绿胡大功率点电压 Vmpp
4. 最大功率点电流 Impp
5. 基易皮转很质跳啊填充因子 FF; FF≈(Impp/Isc)*(V
小犯mpp/Voc)
6. 组件的最大功率点功率Pmpp
7
雷. 组件的转换效率
8. 光伏组件的伏安特性(即IV曲线)
9. 光伏组件的PV特性
你所说的峰值功率是第6项,即Pmpp
峰值功率等于最大功率点电压和最大功率点电流的乘积
即
Pmpp=Im
跳真他降密核延pp*Vmpp
需要注意一点,这里的值是从规格书上得到的,是在标准条件(STC)得到的值
太阳能电池在不同的光照条件和温度下的最大功率点电压和最大功率点电流会不同
但有一点不变,即最大功率点功率是在当前条件下的最大功率点电压和最大功率点电流的乘积
太阳能电池峰值的困候愿型导赵防个听考功率怎么计算
太阳能电池常见的电气性能参数主要有如下几项:
1.
钱资轮我最会开路电压 Voc
2. 短路电流 Isc
3. 最大功率点电压 Vmpp
4. 最大功率点电流 Impp
5. 填充因子 FF; FF≈(Impp/Isc)*(Vmpp/Voc)
6. 组件的最大功率点功率Pmpp
7. 组件的
各音青受术执西文造转换效率
8. 光伏组件的伏安特性(即IV曲线)
9. 光伏组
诉阳煤片易损计件的PV特性
你所说的
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即
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太阳能电池在不同的光照条件和温度下的最大功率点电压和最大功率点电流会不同
但有一点不变,即最大功率点功率是在当前条件下的最大功
免问细率点电压和最大功率点电流的乘积
太阳能电池峰值功率怎么计算
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来自1. 开路电压 Voc
2. 短路电流 Isc
3. 最大功率点电压 Vmpp
4. 最大功率点电流 Impp
5. 填充因子 FF; FF≈(Impp/Isc)*(Vmpp/Voc)
6. 组件的最大功率点功率Pmpp
7. 组件的转换效率
8. 光伏组件的伏安特性(即IV曲线)
9. 光伏组件的PV特性
你所说的峰值功率是第6项,即Pmpp
峰值功率等于最大功率点电压和最大功率点电流的乘积
即
Pmpp=Impp*Vmpp
需要注意一点,这里的值是从规格书上得到的,是在标准条件(STC)得到的值
太阳能电池在不同的光照条件和温度下的最大功率点电压和最大功率点电流会不同
但有一点不变,即最大功率点功率是在当前条件下的最大功率点电压和最大功率点电流的乘积
光伏阵列IV特性测试仪主要满足那些功率的光伏阵列测试
光伏阵列I-V特性分析测试仪已经成功应用于光伏电站验收,光伏发电站监造,光伏发电系统的年检、光伏发电站日常维护检测。是鉴衡认证中心应用于光伏电
故信卷百坚固欢站金太阳认证的唯一指定
来自检测工具,还应用于中国质量认证中心、中国电力科学研
待乎艺连观视际消谈究院等与多家光伏检测签约实验室。光伏阵列I-V特性分析测试仪 产品详细介绍如下:一、 背景介绍光伏电站投入运行之前必须经过严格检测后验收,国家G
志波打见跳晚BT 18210-2000 《晶体硅光伏(PV)方阵I-V特性的现场测量》给出了相应的技术要求。
不行或美指硫集星真在投入运行后的20年内,电站运营方也要不断对光伏电站各子阵列的I-V特性进行测试,乐究种己总收银么查找故障隐患,以便日常维护及维修。光伏系统根据其对功率的需求配备或大或小的光伏阵列,这一光伏阵列是由太阳电池
360问答组件按串联、并联规则组合在一起委复节图清突根哥范谁的。如果各串联的太阳电池组件的工作特性由于离散性而导致不一致发输先沉全称,在工作点的电流会
细布要道不同,则必然会带来效率的损失;同理,如果太阳电池组件并联,则由于离散性,其相同工作电压条件下的最佳效率点会不一致,也会出现效率的损失zxp这种由于太阳电池组件特性曲线之间失配而带来的损失,称为“联结损耗"1由于“联结损耗"的存在物沉世限仍无所否难朝,使得由众多太阳电池联成的阵列效率总是低于单个电池的发电效率bdhl太阳电池的I-V特性曲线本身具有很强的实时性易于受环境因素的影响,对于温度、照度的变化敏感。所以太阳电池安装环境条件的多变性
连客布杂厂零似经,必然会使得太阳电池在不同环境条件下的实际发电量和负载工作点大相径庭。厂家提供的太阳电池组件的特征参数都是原总自基于标准测试条件,而这些特征参数并不能反映太阳电池的实际工作情况。由此可以看出,如果仅仅依靠厂家提供的太阳电池组件的特征参数进行系统设计,往往很难达到理想的设计效果。例如光伏电站,其所
季校易利值则期更标单配用的光伏阵列容量可以通过计算得出,但事实证明许多理论计算配置的系统是不合理的,有时甚至是失败的,其原因就是由于光伏系统
充洋际雷肉节外九包客中的光伏阵列存在
玉谈先电首击未培鲜组合效率损失,并在不同日照强度、环境温度下的特各答本将封性有很大差异。所以在光伏发电站安装、光伏发电站监造、光伏发电站验收、光伏发电站年检时,一定要使用大功率的光伏阵列I-V特性测试仪对光伏阵
氢战误却针占器列进行检验检测、核实光伏组件工作性能及安装合理性。二、 工作原理PV-8150K主机内置有满足大功率、高电压、时间常数τ精确计算的充放电的专用电容器,动态电容充电现场测试方法是根据电容的特性,将内置电容器当成光伏阵列的可变负载,通过对光伏阵列给电容充电整个过程进行电流和电压采样,来测试并用专用软件将数据处理成光伏阵列的伏安特性曲线。其测量工作原理如下图所示。电容充放电法测量光伏阵列伏安特性的工作原理图PV-8150K主机内置的电容器在刚开始充电时,阻抗很低几乎为零,充电回路相当于短路,此时的
燃要向艺祖哥夜击究应源数据即为短路电流;当电容充电结束时,阻抗非常大,充电回路相当于开路,此时的数据即为开路电压。在电容的充电过程中,电容的阻抗从零变化到无穷大,这就相当于光伏阵列的负载从零变化到无穷大。由上图可知,电容上的电压V和充电电流I的关系也同时反映了阵列的当前电压和电流关系。对电容整个充电过程的电压电流进行采样,这些采样点的组合就构成了当前环境条件下的阵列IV特性曲线,知道了I-V的对应关系,专用软件就可以计算出最大功率并绘制成曲线。对应上图,整个测量过程描述如下:首先采样控制电路发开关S2控制信号去使开关S2闭合,通过功率电阻R把电容上残余的电量消耗掉,使电容保持零初时状态。然后,采样控制电路发开关S2控制信号去使开关S2断开,发开关S1控制信号去使开关S1闭合,同时控制电压、电流采样电路按......余下全文>>
求光伏发电系统半官最大功率点跟踪控制
作者:北京中科院电工研究所(100080)陈桂兰
孙 晓 李 然 来源:《电子技术应用》
摘要:太阳光发电作为洁净的和未来最有希望发光电方式之一,越来越受到人们的重视。光伏发电系统各个方面的研究都在不断地深
教练味席凯式里入进行着,本文讨论的太阳光发电系统的最
绿相巴流命静精大功率点跟踪控制就是其中一个重要的研究课题。
己错排七约毫练凯从实际应用角度出发,详细论述了采用功率对电压微分法进行最大功率点跟踪控制的过程,并通过实验验证其可行性和有效性。
关键词:太阳能电池
太阳光发电系统 最大功率点跟踪 升压来自电路
太阳能电池的最大功率点跟踪
360问答控制是为充分利用太阳能,使太阳能电池始终输出最大电功率的控制,有登山法、功率数字模型法等。功率数字模型法是建立功率对占空比的数字模型,当日射量和温度有变化时要重新求得数字模型的参数,通过改变占空比达到最大功率点。因为是用4次方程定义功率对占空比的特性曲线,所以有一定的近似程度。登山法是最常用的控制法,通常的登山法是在最大功率点附近逐点计算、比较功率值来寻找最大功率点。当日射强度和温度急剧变化时,太阳能电池的输出
英将志拿兴气研图染力特性也会有相应的变化,这就造成最大功率点的快速跟踪难以实现。
本文介绍的登山法在太阳能电池的输出特性有变化时也能快速地达最大功率点。此控制系统以阻性负载的独立运行太阳光发电系统为基础,根据太阳能电池的输出功率对电压微分在最大功率点必然是0这一原理实现最大功率点跟踪控制。这种微分控制法,可以不考虑幅射强度和太阳能电池的温度变化对控制的直接影响。把导出的非线性状态方程哪提重钢经线性化处理后,将检测出的太阳能电池的输出功率和电压值代入求解,计算其微分及误差,然后根据误
片选蒸核演外架但差结果通过自动控制使上述微分值始终趋向和保持温服数念源为0。由此可见,如何高精度、快速地求得太阳能电池的输出功率对
话刚火等架什苗电压的微分是问题的关键所在。本文从对状态方程的分析,得出了改变斩波器的占空比就可以改变太阳能电池的输出电压的结论,然后利用太阳能电池在最大功率点的输出功率对电压微分是0,的大批量进行控制。
1 太阳光发电系统
1.1 系统构成
图1为纯电阻负载的太阳光发电控制系统。本系统实现最大功率控制的斩波器由电容Cs、电感Cs、电感Ic
富、功率开关Tc、二极管Dc以及滤波电容Cd构成。其中与太阳能电池并联的滤波电容Cs为斩波器产生的高频电流提供通路,以确保太阳能电池保持近似稳态电流输出,这样就可以不考虑太阳能电池的滞后性,而仅通过
左毫承福际太她年浓异改变功率开关的开通占空比来进行最大功率控制。
1.2 太阳能电池的输出特性
太阳能电池的电压-电流(es-is)特性在忽略太阳能电池内部小的串联和并联电阻以后可以表示为:
式中,IPH是太阳能电池的
歌卷表干黄困松界服放短路电流,I0为二极管反包饱和电池,q为电子电荷,K为波耳兹最曼常数,T是绝对温度。
图2是太阳能电池的es-is
固费顾粉特性随日射强度和温度变化的关系。由图可见,es-is特性是非线性的,并存在最大功率点,而且最大功率点也随日射强度和太阳能电池温度的变化而变化。因此,为获
补促木战燃核制达得太阳强电池最大输出,最大
欢损外功率点跟踪是必要的。
1较货更松.3
太阳能电池的最大功率和功率对电压的微分的关系
太阳能电池输出功率Ps及功率对电压微分dPs/de,可由下式表示:
图3给出了日照1
因酒讨实谈kW/m2、温度25℃时的功率特性,以及电压es与功率对电压的微分dPs/des的关系。从dPs/des和es的关系可见,太阳能电池在dPs/des=0点发生最大功率,而且通过图2电压-电流特性曲线形状的一致性可知此结论在晶射强度或温度变动时仍成立。因此,将dPs/des=0作为控制目标,可以实现任何日射强度和任何温度时的最大功率点跟踪控制。这样,就把最大功率点跟踪控制转化为使太阳能电池的dPs/des保持为0的定值控制问题。
2
以功率对电压和微分为基础的最大功率控制法
要用斩波器实现功率对电压的微分的最大功率控制法,在做计算时,首先要建立斩波器的数学模型,同时也要用在太阳能电池特性的数字模型。
2.1 数学表示式
假设Tc是理想开关,根据电路分析基本原理,可以得到Ic在每一周期开、关两个状态的电路方程。
Tc导通时有:
式中,iLC是流过Lc的电流,ed是斩波器的输出端的电压,斩波器占空比为D(0≤D≤1)。若在一个开关周期,将开关的状态量进行平均化处理,并且上划线表示状态平均量,则有:
式中的(1-D)ed是Tc两端电压eTC,把上式状态平均化的状态方程为:
在这个方程式中,is中含有es,因此是非线性的,最大功率点是该控制的平衡点。为简化计算,在平衡点附近进行线性化即可得到在平衡点附近的状态方程:
这里,es0即为太阳能电池PV的最大功率工作电压。由于日射强度和温度的变化速度远远大于控制系统的跟踪控制速度,所以IPH、I0也可当作恒量处理,以便简化计算。
2.2
基于功率对电压的微分的最大功率控制
由图3可知,通过改变es或is的值可以控制太阳能电池的输出功率。在(8)式中,es是状态变量,而is不是,而且当Lc与Cd的值确定后,斩波器的斩波频率便可确定,es的改变主要由eTC的变化决定。因此可知,调整eTC的大小可以改变es的值,并导致功率对电压的微分dPs/des的改变。由前面的叙述可知,eTC的大小可以通过改变占空比D来控制。因此,在上述条件下太阳能电池的工作点可以通过占空比D来控制。正确调整点空比D的大小可以实现dPs/des为0的控制,从而实现太阳能电池输出的最大功率控制。
在实验中采用89C51单片机进行控制和计算,其P1.0端用于输出改变斩波器占空比D的振荡脉冲控制信号。用8bit的AD0809作为模/数转换,在es值改变后,不断地检测改变了的工作点和dPs/des值,使工作点趋近dPs/des=0点。
2.3 最大功率点的确定
如何使用单片机进行控制,正确寻找最大功率点即dPs/des为0的点是关键。这里,对dPs/des的计算法进行说明。考虑在一定误差范围内简化计算,可近似得到dPs/des如下:
式中,es0、is0是前一次检测值,es(1)、is(1)是当前检测值es、is的检测用固定的检测周期完成(实际实验中为100μs)。图4是寻找ΔPs/Δes=0点时软件程序流程图,工作起始点D设定为0.5。当最大功率点电流小于0.5A时,停止最大功率跟踪控制。
3 实验结果
图1所示为实验电路图,实验中使用了意大利产的光伏电池阵更。为了保证电路工作稳定,首先通过实验对电感值进行确定,电感的大小直接影响MOSFET的工作状态和效率,同时也在一定程序上影响最大功率点的跟踪速度,因此要通过实验选定电感值,使MOSFET稳定工作,并在D不变时使太阳能电池输出功率相对较大。斩波器的斩波频率经计算和实验定为16kHz。A/D变换器AD0809的采样周期定为100μs。
3.1 启动时
控制开始前电容Cs、Cd由太阳能电池充电,其电压是太阳能电池的开路电压。其后斩波器启动,开始最大功率跟踪控制。开始时D为0.50,检测到的(ΔPs/Δes)0作初始值,根据其正负决定D的增减方向,从而改变斩波器的D值,然后再对ΔPs/Δes进行检测,直到ΔPs/Δes等于零,即完成最大功率点跟踪控制。进行最大功率控制的MOSFET栅极电压波形如图5所示。此时,占空比是0.655,太阳能电池PV输出电压为60.1V,输出电流为4.2A,输出功率为252.42W。开始工作e,从开路电压很快达到最佳工作电压点,is从0到最佳工作电流点,PV输出功率也很快达到最大功率点,程序设计的时间约为8ms。得到的最大功率点与太阳能电池评价装置mp-140同时测的最大功率点相同。另外,达到最大功率点后,日射量不变则D基本不变,功率对电压的微分保持为0,即在最大功率点附近功率的波动非常小,达到较高的控制精度和稳定度。
3.2 日射量变动时
为了确认日射强度相对变动时的控制特性,采用遮光的办法,急速地改变太阳能电池阵列的输出功率,使PV输出功率从152.4W急速减小到87.5W,然后又急速增大到152.4W,观察其反应。实验结果是占空比很快由0.515变到0.582,然后又急速地回到0.515,功率很快到最大功率点。由此可见,对于日射量的急变,控制器能够实现快速跟踪,具有较好的追踪、控制特性。
太阳能电池的最大功率点随着日射强度和表面温度的变化,时时刻刻在变动,但是太阳能电池的输出功率对电压微分在最大功率点始终为0。利用这个特性,通过恒值控制可以较好地实现最大功率跟踪控制。实验结果表明,这个最大功率控制系统对于日射量和温度大范围地变化具有高速、稳定跟踪特性,可以始终向系统的阻性负载提供最大功率。因此,可以确认此控制法是能够同时满足高速和高精度的最大功率控制法。
以上就是小编对于光伏电池功率温度曲线计算 文章介绍