教學(xué)用8kW光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人類社會以及人口數(shù)量的迅猛發(fā)展，當(dāng)今社會面臨著極為嚴(yán)重的環(huán)境污染和能源短缺問題，而由此世界各國也達(dá)成了有關(guān)方面的共識，即加大對能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整力度并大力發(fā)展新能源，從而有效的緩解環(huán)境污染問題。其中，太陽能光伏發(fā)電由于其自身有著可靠性高、清潔度高的特點(diǎn)，以其取之不盡用之不竭的優(yōu)點(diǎn)成為各國爭相研究的對象。隨著光伏發(fā)電的快速發(fā)展態(tài)勢，人們考慮將光伏發(fā)電并入電網(wǎng)以便于電能的利用同時(shí)緩解市網(wǎng)的負(fù)載壓力通過合理的規(guī)劃和控制還能

2、夠提供一定的輔助服務(wù)。
　　本文主要設(shè)計(jì)了一種教學(xué)用光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，旨在為學(xué)生提供教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺，使之了解太陽能作為一種新型能源提供能量并掌握該系統(tǒng)的工作原理?；趯φ麄€(gè)平臺的觀摩和學(xué)習(xí)，了解并熟悉掌握光伏發(fā)電系統(tǒng)的開發(fā)依據(jù)與安裝注意事項(xiàng)。該系統(tǒng)在保證可靠性和安全性的同時(shí)，增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)展示效果，方便學(xué)生的學(xué)習(xí)和實(shí)踐操作。本文的主要研究內(nèi)容如下：
　?。?）在對太陽能電池的工作原理進(jìn)行介紹和分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)教學(xué)用光伏并網(wǎng)發(fā)電的

3、需求確定了太陽能電池板的規(guī)格和數(shù)量以及相應(yīng)的串并聯(lián)走向分布圖。分析了并網(wǎng)逆變器的相關(guān)技術(shù)指標(biāo)和設(shè)計(jì)要求，確定了針對該系統(tǒng)的實(shí)際需求。確定了該教學(xué)用8kW光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)開發(fā)方案。
　?。?）在對DC/DC升壓變換電路和三相逆變電路的工作原理和數(shù)學(xué)建模進(jìn)行分析和研究的基礎(chǔ)上，根據(jù)光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的常規(guī)要求確定了系統(tǒng)總電路的硬件設(shè)計(jì)和元器件選型。給出了硬件電路和器件的選型依據(jù)，為后文的控制策略設(shè)計(jì)和實(shí)施提供硬件支持。
　　

4、（3）在基于光伏陣列高效率運(yùn)行和并網(wǎng)逆變器高功率因數(shù)、直流母線電壓運(yùn)行穩(wěn)定的要求上，提出了基于 DC/DC升壓變換電路的光伏陣列最大功率點(diǎn)追蹤策略和逆變電路直流母線電壓雙閉環(huán)控制。采用最大功率點(diǎn)追蹤策略可以通過對DC/DC升壓變換器的調(diào)控作用進(jìn)而改變光伏陣列的工作點(diǎn)和對應(yīng)功率，使其運(yùn)行在最大功率輸出的狀態(tài)，提高光伏發(fā)電能量利用效率；采用雙閉環(huán)控制策略可以使得逆變器在輸出交流電流的同時(shí)，保持直流母線電壓的穩(wěn)定，為前級 DC/DC升壓提供良