【正文】 我為 自己能夠在這樣一個(gè)溫暖和諧的班級(jí)體中學(xué)習(xí)工作，深感溫暖、愉快和幸運(yùn)。另外，我要感謝在這幾年來對(duì)我有所教導(dǎo)的老師，他們孜孜不倦的教誨不但讓我學(xué)到了很多知識(shí)，而且讓我掌握了學(xué)習(xí)的方法，更教會(huì)了我做人處事的道理，在此表示感謝。 同時(shí)感謝同組的同學(xué)在完成論文中給予的幫助。他 廣博的學(xué)識(shí)，嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué) 精神，靈活的思維方式，耐心細(xì)致的言傳身教深深感染激勵(lì)著我，將使我終身受益。感謝 文 老師對(duì)我的辛勤培育。 本文對(duì)太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)各組成部分做了較全面的介紹，主要介紹了太 陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和各部件的工作原理，對(duì)光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中逆變器進(jìn)行簡(jiǎn)單闡述，影響太陽能光伏發(fā)電諸多因素。太陽能作為一種新型的綠色可再生能源，具有儲(chǔ)量大、壽命長(zhǎng)、無污染的優(yōu)點(diǎn)，因而成為最具有前途的一種新能源。無論是太陽能 熱發(fā)電還是太陽能光伏發(fā)電，都是人類未來能夠持續(xù)生存和發(fā)展的重要手段之一，因此人類對(duì)于太陽能利用方面的探索和研究將更加積極，同時(shí)也預(yù)示著太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電將在未來的社會(huì)中扮演越來越重要的角色。 目前，世界太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)還處于初級(jí)階段，為了保證太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，需要做好以下工作： ① 繼續(xù)研制太陽能電池新材料，提高電池的光電轉(zhuǎn)化效率； ② 研制太陽能光伏電池最大功率跟蹤算法，實(shí)現(xiàn)太陽光最大功率跟蹤； ③ 研制太陽能光伏陣列的優(yōu)化組合算法， 實(shí)現(xiàn)太陽能光伏電池陣列的優(yōu)化組合； ④ 研究太陽能光伏發(fā)電的軟并網(wǎng)技術(shù)，減少光伏電能對(duì)電網(wǎng)的沖擊； ⑤ 探索并實(shí)現(xiàn)太陽能光伏發(fā)電與建筑物建設(shè)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)建筑物綠色發(fā)電與自我供南昌航空大學(xué)自考本科畢業(yè)論文 19 電； ⑥ 探索并出臺(tái)保護(hù)太陽能光伏發(fā)電發(fā)展的政策與法律、法規(guī)，對(duì)太陽能發(fā)電電價(jià)實(shí)行保護(hù)政策，促進(jìn)太陽能發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。而且，浙江、保定、四川等地的公司已經(jīng)開始多晶硅太陽電池的生產(chǎn)或試車，市場(chǎng)上形成了單晶硅和多 晶硅兩種主打電池產(chǎn)品的局面。近 20 年來，我國(guó)太陽能發(fā)電產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)期維持在全球市場(chǎng) 1%左右的份額。隨后，國(guó)家又陸續(xù)出臺(tái)了《可再生能源發(fā)展專項(xiàng)資金管理暫行辦法》、《可再生能源 建筑應(yīng)用專項(xiàng)資金管理暫行辦法》等支持可再生能源發(fā)展的實(shí)施細(xì)則，使國(guó)家在可再生能源領(lǐng)域方面的扶持政策日趨明朗化。我國(guó)政府對(duì)太陽能產(chǎn)業(yè)也給予了充分的扶持。第三，迄今我國(guó)邊遠(yuǎn)地區(qū)仍有較多居民尚未用電，如果單純依靠架設(shè)電網(wǎng)供電，則成本高，建設(shè)周期長(zhǎng)，不經(jīng)濟(jì)。第一，我國(guó)有荒漠面積 100 余萬平方公里，主要分布在光照資源豐富的西北地區(qū)，如果利用荒漠安裝并網(wǎng)太陽能發(fā)電系統(tǒng)則可以提供非常可觀的電量。從全國(guó)太陽年輻射總量的分布來看，青藏高原和西北地區(qū)、華北地區(qū)、東北大部以及云南、廣東、海南等部分低緯度地帶均為太陽能資源豐富或較豐富的地區(qū)。逆變器正常運(yùn)行時(shí)，其噪聲應(yīng)不超過 65dB。小型逆變器為了自身安全，有時(shí)采用軟起動(dòng)或限流起動(dòng)。逆變器應(yīng)保證在額定負(fù)載下可靠起動(dòng)。 ② 過電流保護(hù)：逆變器的過電流保護(hù)，應(yīng)能保證在負(fù)載發(fā)生短路或電流超過允許值時(shí)及時(shí)動(dòng)作，使其免受浪涌電流的損傷。這是目前提高光伏發(fā)電系統(tǒng)可靠性的關(guān)鍵所在。逆變器對(duì)外部電路的過電流及短路現(xiàn)象最為敏感，是光伏發(fā)電系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)。逆變器效率的高低對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)提高有效南昌航空大學(xué)自考本科畢業(yè)論文 17 發(fā)電量和降低發(fā)電成本有著重要影響。容量較大的逆變器還應(yīng)給出滿負(fù)荷效率值和低負(fù)荷效率值。在整機(jī)效率方面對(duì)光伏發(fā)電專用逆變器的要求是：千瓦級(jí)以下逆變器額定負(fù)荷效率≥ 80％－ 85％，低負(fù)荷效率≥ 65％－ 75％； 10 千瓦級(jí)逆變器額定負(fù)荷效率≥ 85％－ 90％，低負(fù)荷效率≥ 70％－ 80％。光伏發(fā)電系統(tǒng)專用逆變器，在設(shè)計(jì)中應(yīng)特別注意減少自身功率損耗，提高整機(jī)效率。 ⑻ 額定逆變輸出效率： 整機(jī)逆變效率高是光伏發(fā)電用逆變器區(qū)別于通用型逆變器的一個(gè)顯著特點(diǎn)。有些逆變器產(chǎn)品給出的是額定輸出容量，其單位以 VA 或 kVA 表示。在正弦波條件下，負(fù)載功率因數(shù)為 － (滯后 )，額定值為 。 1％以內(nèi)。 ⑸ 額定輸出頻率： 逆變器輸出交流電壓的頻率應(yīng)是一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的值，通常為工頻 50Hz。 ⑷ 輸出電壓的波形失真度： 當(dāng)逆變器輸出電壓為正弦波時(shí)，應(yīng)規(guī)定允許的最大波形失真度（或諧波含量）。 3％，負(fù)載調(diào)整率應(yīng)≤177。高性能的逆變器應(yīng)同時(shí)給出當(dāng)負(fù)載由 0％→ 100％變化時(shí)，該逆變器輸出電壓的偏差百分?jǐn)?shù)，通常稱為負(fù)載調(diào)整率。 輸出電壓穩(wěn)定度表征逆變器輸出電壓的穩(wěn)壓能力。蓄電池端電壓的起伏可達(dá)標(biāo)稱電壓的 30％左右。當(dāng)標(biāo)稱電壓為 12V 的蓄電池處于浮充電狀態(tài)時(shí)，端電壓可達(dá) ，短時(shí)間過充狀態(tài)可達(dá) 15V。但當(dāng)逆變器的負(fù)載不是純阻性時(shí)，也就 是輸出功率因數(shù)小于 1 時(shí)，逆變器的負(fù)載能力將小于所給出的額定輸出容量值。額定輸出容量表征逆變器向負(fù)載供電的能力。 10％。 ② 在負(fù)載突變（額定負(fù)載的 0％ ?50％ ?100％）或有其它干擾因素影響動(dòng)態(tài)情況下，其輸出電壓偏差不應(yīng)超過額定值的177。 3％或 177。 光伏逆變器 技術(shù)參數(shù)： ⑴ 額定輸出電壓： 在規(guī)定的輸入直流電壓允許的波動(dòng)范圍內(nèi)，它表示逆變器應(yīng)能輸出的額定電 壓值。一般是通過全橋電路，采用 SPWM 處理器經(jīng)過調(diào)制、濾波、升壓后，得到與用電負(fù)載頻率相同、額定電壓匹配的正弦交流電供系統(tǒng)終端用戶使用。 DCAC 逆變器按激勵(lì)方式，可分為自激式振蕩逆變和他激式振蕩逆變。 光伏逆變器性能及技術(shù)參數(shù) 光伏逆變器性能 太陽能電池組件的直接輸出一般都是直流 12VDC、 24VDC、 48VDC。其溫度補(bǔ)償值一般為 20~40mV/℃ 。 蓄電池充電浮充電壓：一般為 （ 12V 系統(tǒng)）、 （ 24V 系統(tǒng) ）和 （ 48V 系統(tǒng)） 。 蓄電池過充電保護(hù)電壓（ HVD）：也叫充滿斷開或過壓關(guān)斷電壓，一般可根據(jù)需要及蓄電 池類型的不同，設(shè)定在 ~（ 12V 系統(tǒng)）、 ~29V（ 24V 系統(tǒng)）和~58V（ 48V 系統(tǒng)）之間，典型值分別為 、 和 ?？刂破鞯淖畲笞陨頁p耗不得超過其額定充電電流的 1%或 。 光伏控制器技術(shù)參數(shù) 系統(tǒng) 電壓 ：通常有 6 個(gè)標(biāo)稱電壓等級(jí)： 12V、 24V、 48V、 110V、 220V、 500V 最大充電電流：是指太陽能電池組件或方陣輸出的最大電流，根據(jù)功率大小分為 5A、 6A、 8A、 10A、 12A、 20A、 30A、 40A、 50A、 70A、 100A、 150A、 200A、 250A、300A 等多種規(guī)格 太陽能電池方陣輸入路數(shù)：小功率光伏控制器一般都是單路輸入，而大功率光伏控制器都是由太陽能電池方陣多路輸入，一般大功率光伏控制器可輸入 6 路，最多的可接入 12 路、 18 路 。通過使用創(chuàng)新性的最大功率追蹤技術(shù)，光伏控制器能保證太陽能陣列全天時(shí)、全天候的最大效率的工作，可以將光伏組件工作效率提高 30%（平均可提高效率為10%25%），還包含搜索功能，它在整個(gè)太陽能板工作電壓范圍內(nèi)每 2個(gè)小時(shí)搜尋一次絕對(duì)最大功率輸出點(diǎn)，帶溫度補(bǔ)償?shù)娜?jí) IU 曲線充電控制可以顯著地延長(zhǎng)蓄電池的壽命。既可快速實(shí)時(shí)采集光伏系統(tǒng)當(dāng)前的工作狀態(tài)，隨時(shí)獲得 PV站的工作信息，又可詳細(xì)積累 PV 站的歷 史數(shù)據(jù)，為評(píng)估 PV 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性及檢驗(yàn)系統(tǒng)部件質(zhì)量的可靠性提供了準(zhǔn)確而充分的依據(jù)。 光伏控制器是用于太陽能發(fā)電系統(tǒng)中，控制多路 太陽能電池 方陣對(duì)蓄電池充電以及蓄電池給太陽能逆變器負(fù)載供電的自動(dòng)控制設(shè)備。在溫差較大的地方，控制器還應(yīng)具備溫度補(bǔ)償?shù)墓δ?。?duì)放電的控制主要是當(dāng)電池缺電、系統(tǒng)故障 (如電池開路或接反時(shí) )切斷放電電路。 光伏控制器性能及 技術(shù)參數(shù) 光伏控制器性能 控制器的作用是控制太陽能發(fā)電系統(tǒng)的工作狀態(tài)，控制器的主要功能是使太陽能發(fā)電系統(tǒng)始終處于發(fā)電的最大功率點(diǎn)附近，以獲得最高效率。不同的工作點(diǎn)有不同的輸出功率，顧名思義，最大功率點(diǎn)就是在曲線上輸出功率的最大值 MPPP 對(duì)應(yīng)的工作點(diǎn)，最大功率點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電壓和電流為最大功率點(diǎn)電壓 MPPP 和最大功率點(diǎn)電流MPPI 。光照強(qiáng)度決定了光伏電池激發(fā)的電子 空穴對(duì)數(shù)，即一定的光照強(qiáng)度下，其電子 空穴對(duì)數(shù)也是一定的，使 得光電流人的特性像一個(gè)恒流源，不受外電路短路與否的影響。而內(nèi)建靜電場(chǎng)使光生非平衡電子和空穴各自向反向漂移，因而內(nèi)建靜電場(chǎng)越強(qiáng)，半導(dǎo)體材料兩端形成的光生電動(dòng)勢(shì)就越高，開路電壓 ocU 也就越高。 光伏電池主要參數(shù) 由圖 34 可得光伏電池主要參數(shù)： (1)開路電壓 開路電壓為太陽能電池組件在負(fù)載電路開路情況下的端電壓，用 符號(hào) ocU 表示。圖中的實(shí)線為太陽電池被光照射時(shí)的電壓 電流特性，虛線為太陽電池未被光照射時(shí)的