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光伏发电逆变策略研究 明德 励志 博学 笃行 陕西理工学院毕业答辩 班 级:电气1102 姓 名:严冰 指导教师:马帅旗老师 所在院系:电气工程学院 陕西理工学院毕业设计答辩 明德 励志 博学 笃行 研究背景: (1)能源匮乏。目前常规能源的供应量远远跟不上世界经济的发展速度,这就意味着能源的缺口不断张大,另一方面由于资源的分布不均,局部地区已经出现能源危机。据统计,在全球范围内已经发现的石油资源只能够使用40年,而天然气资源也大概只能使用60年,纵然在一些资源将为丰富的地区,其化石资源也只能维持大概百年而己。 (2)温室效应的出现。在使用化石能源的同时会伴随着温室气体的排放,进而产生温室应,影响着局部乃至全球的气候变化。 (3)环境恶化。近年来空气质量不断下降,全国各大城市全年的污染天数也在不断增加, 其中雾霾的出现更是使对人类身体构成了伤害,空气质量的每日监测制度己经实施。所以改善空气质量势在必行。煤、石油等化石能源的使用,总会伴随着硫、氮等有害气体的产生,严重污染大气层。 陕西理工学院毕业答辩 明德 励志 博学 笃行 国内外发展趋势: 国外以德国为主的西方发达国家对低频逆变技术有了很深入的研究,并己将其转化为了生产力。日本的东芝公司和三菱电气,德国的西门子电气公司等在低频逆变技术领域具备较强的技术实力,其研发的产品己经在交流传动装置、变速恒频双馈风力和水力发电系统中得到广泛运用。国外低压并网逆变器已经是较为成熟的市场产品,SMA和Sputnik等公司生产的市场化专用逆变器应用在欧洲光伏市场中。SMA公司的并网型逆变器包含SMC小集中型逆变器,SB组串逆变器和2008年研制成功1MWSC并网逆变器三大类。 国内我国与工业较发达的国家相比,逆变技术所涉及的低频技术起步较晚。因此与发达国家仍然存在许多差距,目前只是处于实验的基础阶段,还需要不断的学习进而从根本上不断提高技术水平。目前国内一些从事双反馈发电控制器研发的公司不管是在研究水平还是在工程开发经验上都远不及国外公司。对于我国来说,振兴民族产业的重要问题是对低价格、高性能的低频逆变技术的开发并加快其产业化进程。这对我国经济发展中也有着重大意义。所以逆变技术不管是在新能源发展还是经济发展中都处于至关重要的地位 陕西理工学院毕业答辩 明德 励志 博学 笃行 研究意义: 进入21世纪以来,各个国家针对经济和社会发展所面对的挑战是不言而喻的,那么怎样才能合理的利用现有的有限能源,在保护环境的前提下继续发展经济已经成为世界性的热点问题。由于目前所使用的能源大部分为有限资源像煤、石油和天然气等等。在不久的将来能源枯竭的问题必然会突显,有限资源的过度利用也加剧了环境的污染速度。 所以光伏发电技术将随着人们对可再生能源的进一步开发变得越来越成熟。这些预期都是对光伏逆变技术未来发展及前景的有力支持 。而光伏逆变技术作为光伏发电中关键的环节,对逆变技术的策略研究就变得相当重要和迫切 陕西理工学院毕业答辩 明德 励志 博学 笃行 光伏并网系统的原理及体系结构 : 光伏发电的基本原理就是在太阳光直射的前提下,光伏阵列通过光生伏打效应产生了电能,并通过充放电控制直接对直流负载进行供电,或者对蓄电池或其他中间储能元件充电,或者由光伏逆变器逆变成交流电输出给交流负载,或者经由并网逆变控制系统逆变后并入公共电网。 陕西理工学院毕业答辩 明德 励志 博学 笃行 陕西理工学院毕业答辩 明德 励志 博学 笃行 光伏系统的体系结构 : 光伏并网发电系统一般由以下几部分组成: 1. 光伏阵列 一个光伏阵列包含两个或两个以上的光伏组件。光伏组件由太阳能电池片群密封而成,功率一般为几瓦、几十瓦或者数百瓦。现在光伏器件的主要应用方式通常是根据负载的需要,将多个光伏组件经过串并联后进行封装构成光伏阵列,就构成了“太阳能发电机。由于用途、规模和种类的不同,光伏组件的结构和状也多种多样。 2.变换器 在光伏并网发电系统中,变换器的作用是把光伏阵列产生的直流电能转换成正弦交流电。变换器可以分为两种,一种是 DC/DC 变换器,一种是 DC/AC 逆变器。直流变换器的作用主要是把光伏阵列产生的电流电压变换成储能系统和逆变器需要的电压等级。 陕西理工学院毕业答辩 明德 励志 博学 笃行 3. 控制器 在光伏并网发电系统中,需要对光伏电池最大功率点跟踪、逆变器输出电流的波形和功率进行控制,以保证并网系统向电网输送的功率与光伏阵列产生的最大功率电能相平衡。控制器的核心器件一般由数字信号处理芯片或者
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