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太阳能光伏并网发电系统研究
作 者: 连瑞瑞
导 师: 刘圣勇
学 校: 河南农业大学
专 业: 农业生物环境与能源工程
关键词: 光伏并网 逆变器 最大功率点跟踪 光伏阵列 发电系统
分类号: TM615
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
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内容摘要
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。
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全文目录
致谢 4-7 摘要 7-8 1 绪论 8-17 1.1 研究背景 8-11 1.2 光伏并网发电研究现状 11-15 1.2.1 国外研究现状 11-13 1.2.2 国内研究现状 13-15 1.3 课题研究目的、意义和内容 15-16 1.3.1 课题研究的目的和意义 15 1.3.2 课题研究的内容 15-16 1.4 本章小结 16-17 2 太阳能光伏发电系统概述 17-33 2.1 光伏发电系统的组成、原理和分类 17-18 2.1.1 光伏发电系统的组成 17 2.1.2 光伏发电系统的原理 17 2.1.3 光伏发电系统的分类 17-18 2.2 太阳能并网发电系统 18-20 2.2.1 并网发电系统的分类 18-20 2.2.2 光伏并网发电系统的优缺点 20 2.3 光伏阵列概述 20-25 2.3.1 光伏阵列的组成 20-21 2.3.2 光伏组件的串并联 21-23 2.3.3 光伏阵列输出伏安特性 23-24 2.3.4 影响光伏阵列输出的因素 24 2.3.5 光伏阵列尺寸的估算 24-25 2.4 最大功率点跟踪控制方法简介 25-30 2.4.1 太阳能电池简介 25-26 2.4.2 最大功率点跟踪算法的原理 26 2.4.3 几种常用的MPPT 跟踪方法 26-30 2.5 逆变器简介 30-31 2.5.1 逆变器的基本概念 30 2.5.2 逆变器的基本功能 30 2.5.3 逆变器的基本技术参数 30-31 2.6 光伏并网系统孤岛问题和保护简介 31-32 2.6.1 孤岛问题 31-32 2.6.2 光伏并网系统中的保护 32 2.7 本章小结 32-33 3 4KW 太阳能光伏并网发电系统的设计 33-41 3.1 设计原则 33 3.2 试验所在地的概况 33-34 3.2.1 地理条件 33 3.2.2 气候条件 33-34 3.3 本实验光伏发电系统选择 34-35 3.3.1 系统基本组成 34-35 3.3.2 系统工作原理 35 3.4 光伏发电系统设计 35-40 3.4.1 光伏电池方阵倾角的确定 35-36 3.4.2 光伏方阵的设计 36-39 3.4.3 并网逆变器的选择 39-40 3.4.4 供电系统的基础建设 40 3.5 本章小结 40-41 4 光伏阵列的性能测试 41-47 4.1 实验目的 41 4.2 实验设备和仪器 41-42 4.3 测试方法 42 4.4 测试数据以及对数据的分析 42-46 4.4.1 测试温度数据以及分析 42-44 4.4.2 太阳能辐照强度的测试与分析 44-45 4.4.3 影响光伏阵列输出特性因素的研究 45-46 4.5 本章小结 46-47 5 结论与建议 47-48 5.1 结论 47 5.2 建议 47-48 参考文献 48-52 ABSTRACT 52-53
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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 发电、发电厂 > 各种发电 > 太阳能发电
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