能解决传统光伏发电“短板效应” 亳州一副教授论文被国际期刊发表

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01亳州职业技术学院副教授蒋伟的论文《光伏发电-电池储能混合系统优化:一种具有模块化最大功率点追踪和负载分享功能的变结构实现》被国际期刊《IEEE Transactions on Power Electronics》发表。

02该论文解决了传统光伏发电系统中受“短板效应”影响的问题,提高了系统总的电能输出。

03蒋伟及其研究团队基于MMSPC拓扑构建了一种灵活且动态可重构的新型转换器。

04实验结果证明了系统的先进性和可行性,减少了转换损失,增强了负载共享和模块平衡能力。

05该研究成果得到了安徽省高校优秀拔尖人才基金项目和安徽省高校重大科研项目的支持。

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大皖新闻讯  “传统的光伏发电-电池储能系统需要通过多级转换器进行电能的变换,随着系统容量变得更大,此类系统中的串联连接容易受到“短板效应”的影响,例如有缺陷的光伏模块或老化的电池会降低系统的效率和可靠性。而我们所设计的这款可重构的转换器可以解决以上问题,提高了系统总的电能输出,从而推动新能源发电和智能电网的发展‌。”12月14日,亳州职业技术学院副教授蒋伟在接受大皖新闻记者独家采访时说。

近期,蒋伟以第一作者身份在电子与电气工程领域顶级期刊《IEEE Transactions on Power Electronics》上发表学术论文,这是亳州职业技术学院首次以第一单位发表中国科学院一区Top期刊。

据介绍,蒋伟的学术论文题为《光伏发电-电池储能混合系统优化:一种具有模块化最大功率点追踪和负载分享功能的变结构实现》,该论文被SCI收录,为中国科学院工程技术一区Top期刊论文,期刊最新影响因子为6.7。

近年来,光伏发电为全球可再生能源增长做出了重大贡献。针对现有系统解决方案易受“木桶效应”影响这一突出问题,蒋伟及其研究团队基于MMSPC(具有串并联功能的模块化多电平转化器)拓扑构建了一种灵活且动态可重构的新型转换器,并在MATLAB/Simulink软件平台上搭建了该系统的仿真模型。

相关实验结果说明了系统的先进性和可行性:光伏组件和电池之间高效的双向能量传输,减少了对多个能量转换阶段的需求,并最大限度地减少了转换损失;模块间加装的耦合电感设计,增强了负载共享和模块平衡能力;输出电压和能量交换率的解耦控制,允许独立优化,方便进一步提高系统性能。

12月14日,蒋伟在接受大皖新闻记者采访时说:“光伏受白天和黑夜,阴天和晴天影响,这种特殊性,我们专业领域叫做光伏的“间歇性”。所以,这篇文章中提到的另一个意义点就是,电池包位于两个光伏组件之间,构成PV-bat-PV单元。阳光充足时,光伏产生的电能除了供负载设备使用外,电池还能把多余的电能储存起来,不浪费;当阴天或晚上时,电池再把储存的电能释放出来。”

蒋伟说:“以上所说的该系统不同的工作方式是在一个转换器中完成的,既满足用户的需求,系统内部协调能量的流向,而且无需太复杂的算法,这也就是它独到的地方了。如果这个转换器用于新能源汽车的供电,一样可以,就是大家说的电池控制系统,内部一样也要涉及到电池的串并联,也涉及到电能的高效利用。”

据介绍,蒋伟副教授主要从事模块化多电平转换器的变结构设计、光伏发电和储能系统优化设计、新能源汽车用锂离子电池的平衡设计和剩余寿命预测等。该研究成果得到了安徽省高校优秀拔尖人才基金项目和安徽省高校重大科研项目的支持。

大皖新闻记者 张洪金

编辑 许大鹏