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最新畢業(yè)論文離網(wǎng)型太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)-預(yù)覽頁(yè)

2026-07-13 05:59 上一頁(yè)面

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【正文】的部分功能。DC/DC變換器將太陽(yáng)能電池陣列轉(zhuǎn)化的電能傳送給蓄電池組存儲(chǔ)起來(lái)供日照不足時(shí)使用。并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)將太陽(yáng)能電池陣列輸出的直流電轉(zhuǎn)化為與電網(wǎng)電壓同幅、同頻、同相的交流電，并實(shí)現(xiàn)與電網(wǎng)連接，向電網(wǎng)輸送電能。90年代后期，發(fā)展更為迅速，成為全球增長(zhǎng)速度最快的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)之一。h)。今后太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)主要圍繞高效率、低成本、長(zhǎng)壽命、美觀實(shí)用等方向發(fā)展。到2020年前，我國(guó)太陽(yáng)能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)將會(huì)得到不斷的完善和發(fā)展，成本將不斷下降，太陽(yáng)能光伏發(fā)電市場(chǎng)發(fā)生巨大的變化:20052010年，我國(guó)的太陽(yáng)能電池主要用于獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)，(kW到2020年，我國(guó)太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)的技術(shù)水平有望達(dá)到世界先進(jìn)行列。蓄電池的功能在于儲(chǔ)存太陽(yáng)能電池陣列受光照時(shí)所發(fā)出的電能并在無(wú)光照時(shí)向負(fù)載供電。當(dāng)PN結(jié)處于平衡狀態(tài)時(shí)，PN結(jié)處有一個(gè)耗盡層，耗盡層中存在著勢(shì)壘電場(chǎng)，電場(chǎng)方向由N區(qū)指向P區(qū)。由上可知，太陽(yáng)能電池單體將光能轉(zhuǎn)換成電能的工作原理可概括為以下四個(gè)過(guò)程:(l)太陽(yáng)能電池單體吸收光子，在PN結(jié)兩側(cè)產(chǎn)生稱為“光生載流子”的電子一空穴對(duì)，兩者的電性相反，電子帶負(fù)電，空穴帶正電。太陽(yáng)能電池組件再經(jīng)過(guò)串并聯(lián)組合可以形成太陽(yáng)能電池陣列，以滿足負(fù)載功率要求。目前市場(chǎng)上使用最多的是單晶硅太陽(yáng)能電池，轉(zhuǎn)換率為17%左右，多晶硅轉(zhuǎn)換效率為14%左右，非晶硅電池轉(zhuǎn)化效率為6%左右。該種電池雖然轉(zhuǎn)換率低，但價(jià)格便宜、輕便、易于大規(guī)模制造。太陽(yáng)能電池輸出特性(一)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下太陽(yáng)能電池的輸出特性太陽(yáng)能電池的輸出特性是指太陽(yáng)能電池在一定的溫度和日照強(qiáng)度下所表現(xiàn)出來(lái)的伏安特性，即輸出電壓和輸出電流之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，常簡(jiǎn)稱為IF特性。當(dāng)太陽(yáng)能電池輸出電壓比較小時(shí)，隨著電壓的變化，輸出電流的變化很小，太陽(yáng)能電池近似為一恒流源，當(dāng)太陽(yáng)能電池輸出電壓超過(guò)一定的臨界值時(shí)，太陽(yáng)能電池輸出電流急劇下降，太陽(yáng)能電池可近似為一恒壓源。鉛酸蓄電池儲(chǔ)能是光伏發(fā)電系統(tǒng)的重要組成部分，尤其對(duì)于獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)而言，儲(chǔ)能環(huán)節(jié)更是不可缺少的組成部分。蓄電池在充電時(shí)把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存起來(lái)，放電時(shí)把儲(chǔ)存的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能提供給負(fù)載使用。在小型的太陽(yáng)能草坪燈和便攜式太陽(yáng)能供電系統(tǒng)中使用鎳鎘或鎳氫蓄電池比較多。目前鉛酸蓄電池常用的充電控制包括恒流充電、恒壓充電、兩階段和三階段充電等方法，(一)恒流充電恒流充電就是以一定的電流進(jìn)行充電，在充電過(guò)程中隨著鉛酸蓄電池電壓的變化要進(jìn)行電流調(diào)整使之恒定不變。在充電初期由于鉛酸蓄電池電壓較低，充電電流較大，但隨著鉛酸蓄電池電壓的逐漸升高，電流逐漸減少。如果鉛酸蓄電池電壓過(guò)低，后期充電電流又過(guò)小，充電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，不適合串聯(lián)數(shù)量多的鉛酸蓄電池組充電。它首先對(duì)鉛酸蓄電池采用恒流充電方式充電，鉛酸蓄電池充電到達(dá)一定容量后，然后采用恒壓充電方式充電。在太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)中，綜合考慮日照強(qiáng)度以及環(huán)境溫度對(duì)光伏系統(tǒng)充電電流的影響、鉛酸蓄電池性能以及系統(tǒng)成本等因素，使用三階段充電法對(duì)鉛酸蓄電池充電較為合理。在一定日照強(qiáng)度和溫度下，太陽(yáng)能電池有唯一的最大輸出功率點(diǎn)，太陽(yáng)能電池只有工作在最大功率點(diǎn)才能使其輸出的功率最大。然而恒電壓法忽略了太陽(yáng)能電池溫度對(duì)太陽(yáng)能電池陣列最大功率點(diǎn)的影響，一般硅太陽(yáng)能電池的開(kāi)路電壓都在較大程度上受結(jié)溫影響，以常規(guī)單晶硅太陽(yáng)能電池而言，當(dāng)太陽(yáng)能電池溫度每升高1℃時(shí)，%%，這說(shuō)明太陽(yáng)能電池的最大功率點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電壓也隨電池溫度的變化而變化，其中對(duì)太陽(yáng)能電池溫度影響最大的因素是環(huán)境溫度和日照強(qiáng)度。然后，通過(guò)比較干擾周期前后太陽(yáng)能電池陣列的輸出功率，如果輸出功率增加，那么繼續(xù)按照上一周期的方向繼續(xù)“干擾”過(guò)程，如果檢測(cè)到輸出功率減少，則改變“干擾”的方向。另外，當(dāng)外部環(huán)境突然變化，太陽(yáng)能電池陣列從一個(gè)穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)變換到另一個(gè)穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)的過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)誤判現(xiàn)象。增量電導(dǎo)法的缺點(diǎn)是:太陽(yáng)能電池陣列可能存在一個(gè)局部的最大功率點(diǎn)，這種算法可能導(dǎo)致系統(tǒng)穩(wěn)定在一個(gè)局部的最大功率點(diǎn)。4 太陽(yáng)能離網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)主電路設(shè)計(jì) 方框圖，主電路圖以及技術(shù)路線圖本設(shè)計(jì)的總體方框圖為：主電路圖為：技術(shù)路線圖太陽(yáng)能離網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)常用DC/DC變換器及其特點(diǎn)到目前為止，在太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)中使用的DC/DC變換電路主要有BUCK電路，BOOST電路，BUCKKBOOSTT電路以及CUK電路。通過(guò)調(diào)節(jié)BUCK電路的占空比D實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)太陽(yáng)能電池陣列輸出平均功率的目的，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)能電池陣列的MPPT功能。而且BUCK電路只能用于降壓變換。同時(shí)BOOST結(jié)構(gòu)也非常簡(jiǎn)單，并且功率開(kāi)關(guān)管一端接地，使得開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)更為簡(jiǎn)單。帶雙向變換器的太陽(yáng)能離網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)，該獨(dú)立式光伏發(fā)電系統(tǒng)主電路包含以下五個(gè)部分:太陽(yáng)能電池陣列，BOOST變換器和雙向BUCKBOOST變換器，蓄電池組以及負(fù)載。由(42)和(43)可得: (44) (45)取△iL1=，計(jì)算可得L1min，=(二)濾波電容的估算由文獻(xiàn)[44]可知: (46)取△Vo=，由上述參數(shù)可得: (47)，可取120uF，=72V，因此濾波電容可取120uF/l00V。考慮到二極管電壓和電流的設(shè)計(jì)裕量，額定電流應(yīng)大于開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)流過(guò)的峰值電流的2倍。本系統(tǒng)中鉛酸蓄電池選擇電壓24V、容量為100AH的蓄電池組。系統(tǒng)中設(shè)計(jì)雙向BUCKBOOST變換器的功率開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)頻率也為Fs=20kHz，雙向BUCKBOOST變換器按BUCK變換器設(shè)計(jì):輸入額定直流電壓為Vin=48V，輸入電壓波動(dòng)△Vo=。取輸出電流紋波△i0=3A。而且省去濾波電容，減少了系統(tǒng)成本，縮小系統(tǒng)的體積，從而簡(jiǎn)化了電路。其功能是將直流電變?yōu)楣潭l率和電壓或可調(diào)頻率和可調(diào)電壓的交流電，供負(fù)載使用。但是TT9和TT8的驅(qū)動(dòng)脈沖互補(bǔ)。正脈沖寬度大于負(fù)脈沖；在輸出交流的負(fù)半周，負(fù)脈沖寬度大于正脈沖，且脈沖狂度隨調(diào)制波變化，使輸出交流電壓按正弦規(guī)律變化。注：仿真中采用直流電壓源（48V）代替逆變電路的輸入端電壓（Aa點(diǎn)電壓）結(jié)束語(yǔ)隨著煤炭、石油和天然氣等化石燃料迅速消耗，以及由此帶來(lái)的能源危機(jī)與環(huán)境污染日益加劇，近年來(lái)世界各國(guó)都在積極尋找和開(kāi)發(fā)新的、清潔、安全可靠的可再生能源。太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的研究對(duì)于緩解能源危機(jī)、減少環(huán)境污染以及減小溫室效應(yīng)具有重要的意義。參考文獻(xiàn)[1] 太陽(yáng)能光伏發(fā)電應(yīng)用技術(shù)/楊金煥，于化叢，葛亮編著。那種感覺(jué)就宛如在一場(chǎng)盛大的頒獎(jiǎng)晚會(huì)上，我在晚會(huì)現(xiàn)場(chǎng)看著其他人一個(gè)接著一個(gè)上臺(tái)領(lǐng)獎(jiǎng)，自己卻始終未能被念到名字，經(jīng)過(guò)了很長(zhǎng)很長(zhǎng)的時(shí)間后，終于有位嘉賓高喊我的大名，這時(shí)我忘記了先前漫長(zhǎng)的無(wú)聊的等待時(shí)間，欣喜萬(wàn)分地走向舞臺(tái)，然后迫不及待地開(kāi)始抒發(fā)自己的心情，發(fā)表自己的感想。正是陳老師的無(wú)私幫助與熱忱鼓勵(lì)，我的畢業(yè)論文才能夠得以順利完成，謝謝

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