40、太阳能光伏系统的创新应用与性能分析

太阳能光伏系统的创新应用与性能分析

1. 单级功率调节单元在电池辅助太阳能系统中的应用

在太阳能供电的电池辅助偏远地区电力系统（RAPS）中，单级功率调节单元的使用具有重要意义。

1.1 关键参数计算

• 电感电流峰值 ：电感电流峰值可通过公式 (i_{L1Peak} = \frac{D T_s V_L}{2L_1}) 计算得出。
• 电容电流方程 ：根据边界条件模式，利用电容 (C_{H1}) 上的安 - 秒平衡原理，可得到方程 (i_{CH1} = \frac{(\frac{1 - D}{2}T_s)i_{L1peak} - i_H T_s}{T_s} = 0)。

1.2 能量管理策略

太阳能光伏系统是满足负载电力需求的主要电源，电池组作为辅助电源。当发电量足够满足需求时，多余的能量存储在电感中；当发电量不足时，太阳能光伏和电池共同承担负载。

1.3 仿真结果与分析

• BDC 性能 ：搭建了一个 3kW 的独立光伏系统仿真模型，对双向 DC - DC 转换器（BDC）的性能进行了评估。在升压和降压操作中，开关应力不同，S2 的应力比 S1 更大。
• 电压调节 ：需要通过改变占空比来调整电池电压，以维持直流母线电压恒定。在升压操作时占空比为 0.7，降压操作时占空比为 0.3。BDC 的输入电压为 100V，输出电压约为 320V，同时需要保持光伏模块电压和 B