太阳能光伏并网发电系统研究

论文摘要

随着全球工业化的进程,人类对能源的需求在不断增长。以化石能源为主体的能源结构,对人类环境的破坏显而易见,它是造成大气污染与生态破坏的主要原因之一。面对全球范围内的能源危机和环境不断恶化的压力,人们渴望用可再生能源来代替资源有限、污染环境的常规能源。太阳能作为当今资源最丰富的可再生能源之一,它具有分布广,可再生,清洁、安全等诸多优点,成为国际公认的理想替代能源。太阳能光伏并网发电是太阳能利用中一个主要发展方向。光伏并网发电系统与公共电网相连接,共同承担供电任务,是当前世界太阳能光伏发电技术发展的主流趋势。并网发电系统可以实现对电网调峰,所发电能回馈电网,把电网作为储能装置,与独立太阳能光伏系统相比,发电成本大大降低。为此,对并网发电系统的研究具有重大的现实意义。本文主要从以下几个方面进行研究:1,介绍了光伏发电的研究背景和国内外的研究现状,简单介绍了光伏发电系统的构成、类型以及并网发电系统的优缺点;2,光伏阵列是光伏发电系统的重要单元,介绍了光伏阵列的工作特性。3,最大功率点跟踪问题是光伏发电系统中的重点问题,基于此,详细介绍了几种常用的MPPT控制方法。同时,介绍了在光伏发电系统中的孤岛保护效应。4.设计了4Kw小型光伏并网发电系统,包括发电形式、阵列设计等,并对系统需要的设备:逆变器、光伏电池等进行了选择。5,对光伏阵列的性能进行测试,测试结果表明:4KW光伏系统可以满足一般住宅用户用电量的需要,年可以提供发电量为2016Kw.h。最后,指出了当前光伏发电系统中存在的问题,提出了一点建议和意见。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• 1 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 光伏并网发电研究现状
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.3 课题研究目的、意义和内容
• 1.3.1 课题研究的目的和意义
• 1.3.2 课题研究的内容
• 1.4 本章小结
• 2 太阳能光伏发电系统概述
• 2.1 光伏发电系统的组成、原理和分类
• 2.1.1 光伏发电系统的组成
• 2.1.2 光伏发电系统的原理
• 2.1.3 光伏发电系统的分类
• 2.2 太阳能并网发电系统
• 2.2.1 并网发电系统的分类
• 2.2.2 光伏并网发电系统的优缺点
• 2.3 光伏阵列概述
• 2.3.1 光伏阵列的组成
• 2.3.2 光伏组件的串并联
• 2.3.3 光伏阵列输出伏安特性
• 2.3.4 影响光伏阵列输出的因素
• 2.3.5 光伏阵列尺寸的估算
• 2.4 最大功率点跟踪控制方法简介
• 2.4.1 太阳能电池简介
• 2.4.2 最大功率点跟踪算法的原理
• 2.4.3 几种常用的MPPT 跟踪方法
• 2.5 逆变器简介
• 2.5.1 逆变器的基本概念
• 2.5.2 逆变器的基本功能
• 2.5.3 逆变器的基本技术参数
• 2.6 光伏并网系统孤岛问题和保护简介
• 2.6.1 孤岛问题
• 2.6.2 光伏并网系统中的保护
• 2.7 本章小结
• 3 4KW 太阳能光伏并网发电系统的设计
• 3.1 设计原则
• 3.2 试验所在地的概况
• 3.2.1 地理条件
• 3.2.2 气候条件
• 3.3 本实验光伏发电系统选择
• 3.3.1 系统基本组成
• 3.3.2 系统工作原理
• 3.4 光伏发电系统设计
• 3.4.1 光伏电池方阵倾角的确定
• 3.4.2 光伏方阵的设计
• 3.4.3 并网逆变器的选择
• 3.4.4 供电系统的基础建设
• 3.5 本章小结
• 4 光伏阵列的性能测试
• 4.1 实验目的
• 4.2 实验设备和仪器
• 4.3 测试方法
• 4.4 测试数据以及对数据的分析
• 4.4.1 测试温度数据以及分析
• 4.4.2 太阳能辐照强度的测试与分析
• 4.4.3 影响光伏阵列输出特性因素的研究
• 4.5 本章小结
• 5 结论与建议
• 5.1 结论
• 5.2 建议
• 参考文献
• ABSTRACT