太阳电池在临近空间发电影响因素研究

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对太阳电池在临近空间受到太阳辐射强度、电池温度、临近空间飞行器飞行时间、位置和姿态等多因素影响下的发电能力进行分析,建立临近空间飞行器用太阳电池在临近空间实际发电功率和全天总发电量的模型并编写计算程序进行仿真,得到太阳电池在临近空间不同的飞行日期、地理纬度、飞行高度、飞行姿态和电池温度因素影响下的变化趋势,以及多因素影响下的单日总发电量情况,对临近空间飞行器能源系统精准设计和太阳电池的布局具有重要的意义.
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随着“泛在电力物联网”的推进,冷热电联供系统中多种能量流耦合关系更加复杂,冷热电联络处极易出现波动且系统中可再生能源渗透率对系统安全稳定与经济运行至关重要.在传统电力联络线基础上,以系统能量传输类型的不同,把联络线分为联络线1(冷)、联络线2(热)、联络线3(电),并计及联络线功率波动成本,建立含可再生能源的冷热电联供(RE-CCHP)系统模型.针对多目标、高纬度、非线性、强耦合的RE-CCHP模型,提出改进的多目标飞蛾扑火算法(MOMFO);通过仿真得出不同可再生能源渗透率下的系统各机组容量配置.
首先建立同步发电机(SG)和虚拟同步发电机(VSG)的小信号模型,基于相同的控制理论,分析SG和VSG的调频能力与惯量水平对系统低频振荡模态的影响,对比SG和VSG对低频振荡特性产生影响的差别,并研究产生差别的原因.研究结果表明,VSG的虚拟阻抗控制环节是使VSG与SG低频振荡特性不一致的关键因素,当虚拟阻抗较小时,VSG对低频振荡模态的影响与SG类似.
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传统的电流型逆变器直流侧电感取值较大,应用于中小功率系统时有一定的局限性.针对这个问题,该文对直流电感进行分析,最终得出电感值与电感电流间的关系.在此基础上,提出基于面积等效原理的非线性载波调制策略,当直流侧采用较小的电感时,仍能保证交流侧输出电流质量较高,有效解决了单相电流型逆变器应用于中小功率系统时电感过大的问题.在上述分析的基础上,搭建相应的实验平台,验证了理论与仿真的正确性.
针对基于二阶广义积分器-锁频环(SOGI-FLL)原理的储能变换器惯量模拟方法,易受电网电压中所包含的特征次谐波干扰而存在高频纹波的问题,提出一种基于改进型SOGI-FLL(ISOGI-FLL)准确检测频率微分信号的惯量模拟方法,即在SOGI-FLL的控制回路中嵌入频率自适应陷波器以形成基于ISOGI-FLL原理的惯量模拟改进方案,然后给出ISOGI-FLL的参数设计方法,并利用Matlab/Simulink仿真结果验证并分析其有效性.最后建立一套包含1台440 kW柴油发电机组与2台100 kVA储能变
针对传统多电平逆变器功率器件多、结构复杂等缺点,提出一种模块化双输入开关电容多电平逆变器,其拓扑结构简单,所需开关器件少.该逆变器中电源与电容的串并联组合可产生更高阶数的电平输出,提高输出电压增益,且电容电压具有自平衡的优点.首先给出该逆变器的电路结构,分析其工作原理,并设计逆变器PWM调制策略,最后对电容自平衡及电容参数进行分析.仿真和实验结果验证了所提逆变器及其调制策略的有效性和可行性.
将P3HT与Spiro-OMeTAD共混后的混合物作为光活性层和空穴传输层,将其旋涂在由不同锑源和硫源比例(Sb/S)制备的Sb2S3纳米粒子敏化的TiO2纳米棒(TiO2(NR)/Sb2S3)复合膜上,制备成杂化太阳电池.对所得杂化太阳电池的微观结构和光电转换特性进行研究,在锑源和硫源比例(Sb/S)为1/1,P3HT与Spiro-OMeTAD共混物比例为15 mg:1 mL时得到的结构为FTO/TiO2(NR)/Sb2S3(1:1)/P3HT:Spiro-OMeTAD(15 mg:1 mL)/Ag的杂
针对发电机组在运行过程中因出现随机故障,造成整个系统出现电力中断等重大损失的情况,提出一种计及故障不确定性的多阶段多目标电源扩展规划模型.外层优化待增装机组的类型和数量,内层优化全部机组的投资运行成本和失电损失成本双目标函数.通过故障概率矩阵、失负荷概率(LOLP)和期望失电量(EENS)等指标,将可能发生的机组故障类型具体化,并通过负荷聚类和忽略高阶故障项等方式降低求解难度.最后,结合IEEE-RTS系统进行仿真验证,使用状态枚举法和NSGA-Ⅱ算法对含多维故障状态的双目标函数进行优化.结果表明,该文所
为减小控制延时对光伏并网逆变器控制的影响,提出一种基于卡尔曼观测器的单相LCL型光伏并网逆变器的电流控制策略;采用改进型卡尔曼观测器对逆变器的状态进行一拍预测,得到状态变量的预测值,通过预测变量的状态反馈,补偿系统的数字控制延时,同时实现LCL的有源阻尼;与龙伯格观测器相比,该卡尔曼观测器无需进行复杂的零极点配置,简化了观测器的设计;此外设计适当的控制外环,实现并网电流的零稳态误差跟踪,最后通过仿真与实验,验证所提出的控制方法的可行性.
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