分布式光伏直驱冰蓄冷空调及其控制系统性能特性研究
发布时间：2021-07-26 22:37
传统分布式光伏空调多采用蓄电池作为储能缓冲元件实现稳定储能供能;然而,蓄电池具有价格高、寿命短、维修及回收成本高且丢弃后严重污染环境等缺点。为了完全摒弃蓄电池,同时克服太阳辐射能高频波动影响下无蓄电池分布式光伏空调稳定高效运行的难题,本文研究分布式光伏直驱冰蓄冷空调及其控制方法,建立阻抗匹配动态模型分析光伏直驱压缩机系统在辐照度变化条件下动态阻抗匹配关系;同时,构建分布式光伏直驱冰蓄冷空调并对主要部件进行优化;基于优化后的系统进一步开展匹配性能研究。主要研究工作包括:（1）理论推导建立了光伏直驱压缩机系统中光伏阵列“源”与负载压缩机“载”的阻抗动态匹配模型,构建了测试平台并实验验证了模型的正确性。多云工况下阻抗匹配平均绝对误差和平均相对误差分别约为28.5Ω和9.7%;晴天工况下分别约为16.0Ω和8.2%。综合晴天和多云工况的平均SSE、MRPE和RMSE分别为6.92、8.94%和11.55%,所建模型误差较小。（2）设计构建3P分布式光伏直驱控制系统并对其性能展开实验研究。相对于无控制器系统,带控制器模式系统运行辐照度阈值下限为143 W/m2,同比降低63...
【文章来源】：云南师范大学云南省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【图文】：
中国太阳能辐射资源空间分布图(图片来源：世纪新能源网)
射资源与用冷需求匹配度高的特点，若能将太阳能制冷应用于空调行业，不仅有较好的经济价值，而且还能合理利用可再生源做到节能减排，将会逐渐成为阳能利用的热点研究方向。1.2 太阳能制冷技术国内外研究现状太阳能制冷技术巧妙结合制冷需求与太阳能环保无污染的特性，而夏季冷负需求最高的阶段也是光照最强和光伏发电量最大的阶段，其利用阳光发电制冷，大增加了太阳能的利用效益[11]。根据太阳能制冷工作原理的不同，其主要分为热驱动太阳能制冷与光伏驱动太阳能制冷[12]。如图 1.2 所示，光热制冷方面多用吸收式与吸附式制冷，光伏制冷方面主要包括分布式光伏制冷和并网光伏制。光伏制冷技术在国内外已经有了实际应用案例，日本早在八十年代户用光伏调就已投入市场且收益巨大。现如今，随着光伏电池成本的降低及光电转换效的提高，光伏制冷由于其节能可持续、环保无污染、高效益等特点也得到了广关注和快速发展[13]。吸附式制冷
图 1.3 太阳能吸附式制冷机 图 1.4 单效 LiBr/H2O 吸收式水冷系统(图片来源：云南师范大学太阳能研究所)1.2.2 太阳能光伏制冷国内外研究现状太阳能光伏制冷根据光伏发电后电能的使用模式分为分布式光伏制冷和并网光伏制冷。分布式光伏制冷是指光伏发电产生的电能不接入电网，完全独立使用；绝大多数分布式光伏制冷系统需搭配蓄电池一起使用，蓄电池以缓冲储能元件形式储能不稳定的太阳能，再驱动其他制冷负载，分布式光伏制冷结构如图1.5 所示。并网光伏制冷是指光伏发电产生的电能与国家电网输送的电能相互协调互补为负载提供能量。因此，并网光伏制冷系统既能为国家电网输送电能也能消耗国家电网电能，蓄电池作为非必要部件，其存在可减小电网冲击，不使用时国家电网作为缓冲储能元件形式储能不稳定的太阳能，并网光伏制冷原理图如图1.6 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于不同负载量的光伏冰箱系统性能研究[J]. 曹义泽,李明,罗熙,王云峰. 太阳能学报. 2016(12)
[2]基于新型Buck-Boost电路的光伏MPPT方法研究及仿真[J]. 崔瑾,王红伟. 黑龙江科技信息. 2016(36)
[3]太阳能光伏空调研究及进展[J]. 陈雪梅,王如竹,李勇. 制冷学报. 2016(05)
[4]基于神经网络滑模控制光伏系统最大功率点跟踪[J]. 阳同光,桂卫华. 太阳能学报. 2016(09)
[5]功率加权组合光伏逆变器设计[J]. 王希望. 电子技术. 2016(02)
[6]利用模糊自适应PID控制电机调速系统研究[J]. 赵连娟,李娜. 装备制造技术. 2015(03)
[7]浅谈当前我国能源形势与能源安全战略[J]. 袁佳. 中国国土资源经济. 2014(03)
[8]异步电机V/f控制系统轻载稳定性仿真研究[J]. 陈伟,金辛海,蔡亮,徐殿国. 中国电机工程学报. 2013(S1)
[9]一种新颖的光伏自适应变步长最大功率点跟踪算法[J]. 唐磊,曾成碧,徐伟,苗虹. 电力自动化设备. 2013(11)
[10]光伏发电MPPT控制方法研究综述[J]. 李娟,孙莹. 机电一体化. 2013 (02)
博士论文
[1]槽式聚光太阳能系统光热能量转换利用理论与实验研究[D]. 许成木.云南师范大学 2014
本文编号：3304501
【文章来源】：云南师范大学云南省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【图文】：
中国太阳能辐射资源空间分布图(图片来源：世纪新能源网)
射资源与用冷需求匹配度高的特点，若能将太阳能制冷应用于空调行业，不仅有较好的经济价值，而且还能合理利用可再生源做到节能减排，将会逐渐成为阳能利用的热点研究方向。1.2 太阳能制冷技术国内外研究现状太阳能制冷技术巧妙结合制冷需求与太阳能环保无污染的特性，而夏季冷负需求最高的阶段也是光照最强和光伏发电量最大的阶段，其利用阳光发电制冷，大增加了太阳能的利用效益[11]。根据太阳能制冷工作原理的不同，其主要分为热驱动太阳能制冷与光伏驱动太阳能制冷[12]。如图 1.2 所示，光热制冷方面多用吸收式与吸附式制冷，光伏制冷方面主要包括分布式光伏制冷和并网光伏制。光伏制冷技术在国内外已经有了实际应用案例，日本早在八十年代户用光伏调就已投入市场且收益巨大。现如今，随着光伏电池成本的降低及光电转换效的提高，光伏制冷由于其节能可持续、环保无污染、高效益等特点也得到了广关注和快速发展[13]。吸附式制冷
图 1.3 太阳能吸附式制冷机 图 1.4 单效 LiBr/H2O 吸收式水冷系统(图片来源：云南师范大学太阳能研究所)1.2.2 太阳能光伏制冷国内外研究现状太阳能光伏制冷根据光伏发电后电能的使用模式分为分布式光伏制冷和并网光伏制冷。分布式光伏制冷是指光伏发电产生的电能不接入电网，完全独立使用；绝大多数分布式光伏制冷系统需搭配蓄电池一起使用，蓄电池以缓冲储能元件形式储能不稳定的太阳能，再驱动其他制冷负载，分布式光伏制冷结构如图1.5 所示。并网光伏制冷是指光伏发电产生的电能与国家电网输送的电能相互协调互补为负载提供能量。因此，并网光伏制冷系统既能为国家电网输送电能也能消耗国家电网电能，蓄电池作为非必要部件，其存在可减小电网冲击，不使用时国家电网作为缓冲储能元件形式储能不稳定的太阳能，并网光伏制冷原理图如图1.6 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于不同负载量的光伏冰箱系统性能研究[J]. 曹义泽,李明,罗熙,王云峰. 太阳能学报. 2016(12)
[2]基于新型Buck-Boost电路的光伏MPPT方法研究及仿真[J]. 崔瑾,王红伟. 黑龙江科技信息. 2016(36)
[3]太阳能光伏空调研究及进展[J]. 陈雪梅,王如竹,李勇. 制冷学报. 2016(05)
[4]基于神经网络滑模控制光伏系统最大功率点跟踪[J]. 阳同光,桂卫华. 太阳能学报. 2016(09)
[5]功率加权组合光伏逆变器设计[J]. 王希望. 电子技术. 2016(02)
[6]利用模糊自适应PID控制电机调速系统研究[J]. 赵连娟,李娜. 装备制造技术. 2015(03)
[7]浅谈当前我国能源形势与能源安全战略[J]. 袁佳. 中国国土资源经济. 2014(03)
[8]异步电机V/f控制系统轻载稳定性仿真研究[J]. 陈伟,金辛海,蔡亮,徐殿国. 中国电机工程学报. 2013(S1)
[9]一种新颖的光伏自适应变步长最大功率点跟踪算法[J]. 唐磊,曾成碧,徐伟,苗虹. 电力自动化设备. 2013(11)
[10]光伏发电MPPT控制方法研究综述[J]. 李娟,孙莹. 机电一体化. 2013 (02)
博士论文
[1]槽式聚光太阳能系统光热能量转换利用理论与实验研究[D]. 许成木.云南师范大学 2014
本文编号：3304501
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