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光伏水泵系统控制方案及其稳定性对比分析

太阳能学报 2016年第9期37卷 2401-2407页

作者：刘鹏吴文进苏建徽合肥工业大学教育部光伏系统工程研究中心合肥230009

由于光伏阵列的I-V非线性特征,在光伏水泵系统中,驱动电机的控制方式、调节器参数及不同阵列工作点均会改变系统的传递函数结构和参数,进而影响光伏水泵系统的稳定运行。通过建立光伏水泵系统的小信号模型,详细分析系统在光伏阵列不同... 详细信息

由于光伏阵列的I-V非线性特征,在光伏水泵系统中,驱动电机的控制方式、调节器参数及不同阵列工作点均会改变系统的传递函数结构和参数,进而影响光伏水泵系统的稳定运行。通过建立光伏水泵系统的小信号模型,详细分析系统在光伏阵列不同工作点条件下小信号模型参数的变化规律及稳定性,分别研究和对比V/F控制与矢量控制方式对系统稳定性的影响。理论分析和实验结果表明不同的控制方式对系统的稳定裕度影响差别较大,矢量控制具有快速的功率响应特性,可明显改善系统的稳定裕度。

关键词：光伏水泵光伏阵列非线性系统稳定性 V/F控制矢量控制

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光伏水泵系统的最大功率点跟踪器

太阳能学报 1991年第3期12卷 225-230页

作者：余世杰战福忠沈维祥姜跃炜合肥工业大学能源研究所

本文扼要地介绍了配有最大功率点跟踪器(MPPT)的光伏水泵系统,并就MPPT的原理及实现方法进行了讨论,最后指出了最大功率点跟踪器对光伏水泵系统的影响。

关键词：光伏水泵功率点跟踪器水泵

基于感应电机的户用光伏水泵系统性能的试验研究

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太阳能学报 2008年第9期29卷 1101-1106页

作者：茆美琴苏建徽张国荣合肥工业大学教育部光伏系统工程研究中心合肥230009

针对基于感应电机的低压直流输入(48V DC)户用光伏水泵系统(induction-motor-based residential photovoltaic water pump system:IMRPWPS),根据其4类不同工况,对基于直流高频变换的直-交变换器效率、机泵效率以及系统效率性能进行了实... 详细信息

针对基于感应电机的低压直流输入(48V DC)户用光伏水泵系统(induction-motor-based residential photovoltaic water pump system:IMRPWPS),根据其4类不同工况,对基于直流高频变换的直-交变换器效率、机泵效率以及系统效率性能进行了实验测试,并根据测试的系统效率特性以及仿真计算,对系统的单位出水费用进行了计算。通过对实验结果分析、研究发现,IMRPWPS系统性能除了取决于系统各部件的容量配置以外,光伏水泵的工作扬程及感应电机电压频率比(U/f)的选择都将对系统的效率及其分布有显著影响;单纯以系统输出功率的最大运行控制策略,并不一定能使系统单位出水费用最低。因此,针对特定的安装地点,选择合适的变换器和机泵扬程流量特性以及优化的感应电机U/f比值,对提高小功率IMRPWPS系统的经济性有重要意义。

关键词：光伏水泵感应电机优化扬程压频比单位出水费用

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多因素耦合的光伏水泵提水系统配置优化方法

农业工程学报 2024年第3期40卷 84-93页

作者：赵航朱德兰张锐纳扎罗夫•胡代贝尔迪柳昌新西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室杨凌712100 西北农林科技大学水利与建筑工程学院杨凌712100 塔什干国立农业大学塔什干100140乌兹别克斯坦

为探究提水效率影响因素及系统配置对光伏水泵提水系统性能影响,该研究利用光伏水泵循环提水系统,探究不同辐照强度、阀门开度、提水高度下光伏组件利用效率、水泵运行效率、管路效率变化规律,并构建系统流量计算模型,根据该模型计算各... 详细信息

为探究提水效率影响因素及系统配置对光伏水泵提水系统性能影响,该研究利用光伏水泵循环提水系统,探究不同辐照强度、阀门开度、提水高度下光伏组件利用效率、水泵运行效率、管路效率变化规律,并构建系统流量计算模型,根据该模型计算各个区间的提水量占比及不同提水高度下提水系统的参数,根据该系统整体效率和太阳能利用率确定最优提水高度;在此基础上,通过增加光伏组件面积及蓄水池数量降低提水系统提水成本及提高太阳能利用率,并确定提水成本最低时光伏组件面积和蓄水池数量。研究结果表明:确定光伏组件利用效率随辐照强度变化关系及水泵高效率运行区间,并确定光伏水泵最优提水高度为20 m,太阳能利用率为64.05%,整体利用效率为4.521%,提水成本为0.151元/m^(3);在最优提水高度的基础上,讨论了增加光伏板面积及蓄水池数量对太阳能利用率与提水成本的影响,当提水成本最低时,光伏板面积为3.71 m2,成本为0.143元/m^(3),太阳能利用率为90.83%;蓄水池数量为4个,成本为0.145元/m^(3),太阳能利用率为94.62%,表明增加光伏板面积和蓄水池数量有效降低提水成本和提高太阳能利用率,为光伏水泵提水系统配置的优化提供新思路。

关键词：太阳能效率阀门开度光伏水泵太阳能利用率

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考虑日照分布的光伏水泵优化配置仿真研究

太阳能学报 2020年第1期41卷 86-91页

作者：刘鹏苏建徽合肥工业大学电气与自动化工程学院合肥230009 教育部光伏系统工程研究中心合肥230009

针对光伏水泵系统的全日综合扬水效率与其各单元的匹配和优化设计密切相关的问题,将成本、效率、扬水量要求作为系统的优化目标,把影响指标的因素考虑到安装地点、安装倾角、阵列配置、水泵特性、管路特性等多个变量,进而提出一种以典... 详细信息

针对光伏水泵系统的全日综合扬水效率与其各单元的匹配和优化设计密切相关的问题,将成本、效率、扬水量要求作为系统的优化目标,把影响指标的因素考虑到安装地点、安装倾角、阵列配置、水泵特性、管路特性等多个变量,进而提出一种以典型等效日照强度分布函数为条件的数值分析优化方法,化复杂为简单,并通过算例对优化过程和方法进行表述,优化过程和例算结果表明该优化方法具有工程实用价值。

关键词：光伏效率优化光伏水泵日照强度水泵特性

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基于同步整流的光伏水泵数字控制器

农业机械学报 2009年第11期40卷 94-98页

作者：魏海峰李萍萍包晓明江苏大学现代农业装备与技术省部共建教育部/江苏省重点实验室镇江212013 格兰富水泵(中国)有限公司苏州215126

根据光伏水泵无刷直流电动机驱动实际需要,提出一种数字控制器解决方案。为降低控制器续流损耗,基于同步整流技术采用MOSFET代替体二极管续流,并可降低控制器温升,提高系统可靠性。研究了改进的无差拍控制策略,采用自适应无轨迹卡尔曼... 详细信息

根据光伏水泵无刷直流电动机驱动实际需要,提出一种数字控制器解决方案。为降低控制器续流损耗,基于同步整流技术采用MOSFET代替体二极管续流,并可降低控制器温升,提高系统可靠性。研究了改进的无差拍控制策略,采用自适应无轨迹卡尔曼滤波方法(Adaptive UKF)在线辨识、修正系统参数,以改善力矩电流控制效果。仿真和实验结果表明,该方案易于数字实现,参数辨识有效,电流控制精度高,提高了系统运行性能。

关键词：光伏水泵无刷直流电动机同步整流无差拍控制自适应无轨迹卡尔曼滤波

基于日照概率分布的光伏水泵系统供水可靠性研究

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太阳能学报 2020年第12期41卷 124-131页

作者：谈明高田骁吴贤芳刘厚林冯进升江苏大学流体机械工程技术研究中心镇江212013 江苏大学能源与动力工程学院镇江212013

为评价光伏水泵系统的供水可靠性,首先根据定义日辐射峰值强度和统计方法建立太阳辐射强度概率分布模型。然后,基于建立的日照分布模型,通过试验揭示了日出水量与日照峰值的关系,从而可准确地获得光伏水泵系统出水量的输出特性。最后,... 详细信息

为评价光伏水泵系统的供水可靠性,首先根据定义日辐射峰值强度和统计方法建立太阳辐射强度概率分布模型。然后,基于建立的日照分布模型,通过试验揭示了日出水量与日照峰值的关系,从而可准确地获得光伏水泵系统出水量的输出特性。最后,引入失负荷概率(LOLP),研究日需水量QD、储水箱体积V和日照概率分布密度参数对LOLP的影响,对光伏水泵系统的供水可靠性进行评价。结果表明,可以通过基于日辐射峰值强度建立的日照分布概率模型准确预测光伏水泵系统长期出水量;当储水箱体积V大于日需水量QD的2倍时,储水箱体积V对LOLP已无影响。当中间变量G-max分布的标准差在150 W/m2以内时,可根据日照峰值的平均值来设计光伏水泵系统。

关键词：光伏系统可靠性分析失负荷概率日照辐射光伏水泵

基于空间矢量PWM法的光伏水泵变频控制系统

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太阳能学报 2005年第2期26卷 157-161页

作者：鞠洪新余世杰苏建徽沈玉樑赵彦合肥工业大学能源研究所合肥230009

介绍一种基于空间矢量PWM控制的光伏水泵变频控制系统。该空间矢量PWM算法具有对光伏阵列母线电压的动态补偿功能,保证在光伏阵列工作电压大范围变化条件下,变频驱动电机满足恒磁通调速控制。同时结合光伏水泵系统的工作特点,提出了一... 详细信息

介绍一种基于空间矢量PWM控制的光伏水泵变频控制系统。该空间矢量PWM算法具有对光伏阵列母线电压的动态补偿功能,保证在光伏阵列工作电压大范围变化条件下,变频驱动电机满足恒磁通调速控制。同时结合光伏水泵系统的工作特点,提出了一种简单实用的光伏阵列最大功率点跟踪控制方式,稳定可靠地实现了系统的最大功率点跟踪控制。

关键词：光伏水泵变频 PWM 空间矢量 MPPT

光伏水泵系统用永磁无刷直流电动机特性的分析方法

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太阳能学报 1992年第3期13卷 211-218页

作者：曹志彤合肥工业大学合肥230009

采用直流法、交流相量法与相变量仿真法解决了光伏水泵系统用永磁无刷直流电动机动静态特性的分析问题。着重分析了电压型逆变供电无刷直流电动机的调速与转矩特性以及用相变量仿真计算的动态特性。获得了逆变器触发角跟随整定及电流滞... 详细信息

采用直流法、交流相量法与相变量仿真法解决了光伏水泵系统用永磁无刷直流电动机动静态特性的分析问题。着重分析了电压型逆变供电无刷直流电动机的调速与转矩特性以及用相变量仿真计算的动态特性。获得了逆变器触发角跟随整定及电流滞环控制等准则。

关键词：光伏水泵电动机直流永磁无刷