能源与环境科学学院(太阳能研究所)
科学研究

光伏电能变换技术赋能农业场景高效利用——高原特色农业太阳能多元化利用创新团队取得系列研究成果

发布时间:2026年02月08日 09:55 点击量:[]


云南师范大学能源与环境科学学院“高原特色农业太阳能多元化利用创新团队”的光伏系统电能变换与控制课题组,长期聚焦光伏组件直流侧电能变换拓扑、控制策略及农业场景应用开展系列研究,构建了从光伏电能变换拓扑设计到光伏农业利用的研究体系,相关成果已发表于国际高水平期刊,云南师范大学为第一完成单位。

针对光伏温室中作物温湿需求与温室源荷控制存在的问题,该团队构建温湿解耦控制策略,通过调控直流侧光伏电能变换器,实现光伏最大功率点与蓄电池组荷电状态精准控制,并且提升了温室系统能量自耗率与自给率。该成果以“Hybrid cooling for a strawberry photovoltaic greenhouse and energy evaluation”为题,于2025年11月1日发表在Energy期刊(中科院一区,IF=9.4),硕士研究生姚晶莹为第一作者,马逊教授为通讯作者。

面对光伏功率受太阳辐照影响产生波动、传统算法难以平衡储能相关指标的问题,该团队提出用于混合储能系统容量配置的低通滤波算法,并且设计450W三端口直流变换器实现混合储能系统控制。结果表明,该算法可将混合储能容量降低2.65%-78%,20kW光伏系统全年波动率降低0.07%-64.53%。成果以“Optimal power allocation and capacity configuration based on variable cut-off frequency low-pass filtering for photovoltaic with hybrid energy storage system”为题,于2026年1月1日发表在Renewable Energy期刊(中科院一区,IF=9.1),硕士研究生阚小博为第一作者,马逊教授为通讯作者。

针对光伏组件长期运行后性能非均匀衰减导致的电特性失配痛点,该团队设计改进型二次型升压变换器并研制550W组件级样机。实验表明,该变换器可使失配组件在不同辐照条件下日发电量提升0.40%-9.59%。相关成果以“Topology Design of Quadratic Boost Converter for Nonuniformly Aged Photovoltaic Modules Mismatch Mitigation”为题,2026年2月5日在线发表于Solar Energy期刊(中科院二区,IF=6.6),硕士研究生高丰、张国超为论文共同第一作者,马逊教授为通讯作者。

以上研究得到国家自然科学基金项目(52267020)、云南省高校服务重点产业科技项目(FWCY-OYCT2024012)以及云南省中青年学术和技术带头人后备人才项目(202305AC160085)资助。上述研究成果标志着学院在光伏电能变换研究领域的人才培养取得重要进展


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