局部阴影下光伏阵列智能优化重构系统研究
发布时间：2020-12-08 08:19
持续增长的化石能源消耗和不断恶化的环境问题已经对人类未来的生存和发展构成了巨大的威胁,因此可再生能源的应用已经得到了政府和人们群众越来越多的重视。我国具有丰富的太阳能资源,统计研究表明全国67%的地区位于可开发区域。太阳能的利用,包括太阳能制热和光伏发电,必将在未来的能源结构中占据重要位置。太阳能电池是依靠太阳光照产生电能,在发电过程中,常常遇到建筑物、树木、鸟的排泄物等部分遮挡;多云天气以及表面灰尘或者电路损坏等情况下会造成光伏阵列中部分发电板在某些时间不能正常发电,不仅会造成光电转换的能量损失,降低总输出功率,而且会导致电路结构的改变,形成内部“环流”,对被遮光的光伏组件成为负载,局部过热而永久性损伤。本论文通过光伏阵列电路结构的优化,实现了光伏发电系统输出功率的改善,完成了如下工作:1、分析了光伏阵列的各种电路结构,得出TCT结构具有输出功率比较稳定、系统的抗干扰性好、便于安装等优势,是大中型光伏系统设计和研究的方向。通过分布式光伏发电系统的数据采集,得出以输出电流作为判断组件是否遮阴的参考变量的依据;2、设计了基于TCT结构的新型光伏组件支路切换电路,实现光照被遮挡较为严重时,...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
017-2018年全球主要国家一次能源需求增长量
了其余的大部分。可再生能源占据全球发电量增长的 45％，目前占全球总发电量的 25％以上。电力部门带动了增长，基于可再生能源的发电量增加了 7％，接近 450 TWh，相当于巴西的整体电力需求，这比自 2010 年以来 6％的年均增长速度更快[9]。中国占可再生能源发电增长的 40％以上，其次是欧洲，占 25％。美国和印度合计贡献了另外的 13％。可再生能源在这些主要市场之外也得到了迅速增长。自 2015 年以来，每年太阳能光伏发电容量增加一倍以上，2017 年接近 100 吉瓦。在美国和印度，太阳能光伏发电的年增产量与 2017 年水平相当，而欧洲自 2015 年以来首次恢复增长。风能发电在 2018 年增长了约 12％，成为最大的非水电可再生技术。尽管 2015-2017 年期间全球产能扩张减少，但全球增长与 2017 年类似（见图 1-2）[10,11]。中国的风电产能扩张从 2017 年的 15 吉瓦增加到 2018 年的 20 吉瓦，因为自 2016年以来政府在限电水平提高后取消了一些地区的开发禁令。在欧洲，2018 的风电装机容量扩张较去年减少。
第一章 绪论在太阳能电池组件的材料方面，晶硅钝化发射极及背接触(PERC)电池的量产光率已经达到了 22%，是目前最先进的太阳能电池技术之一（见图 1-3）。晶硅池的理论极限转换效率是 32%，2017 年日本钟化集团开发的晶硅 PERC 电池达到了 26.6%的世界纪录。2018 年 2 月 28 日隆基集团在日本太阳能光伏展览的单晶 PERC 电池的转化效率达到了 23.6%，突破了行业此前一致认同单晶硅池效率极限值 23%的瓶颈。2018 年 6 月，牛津光伏(Oxford PV)公司成功开发/硅基双结叠层电池，其发电效率高达 27.3%，首次打破了单结晶硅电池 26.6%录[15]。目前钙钛矿电池的长期稳定性和原材料钙钛矿的提取方面存在诸多问题术有望实现 30%以上的光电转换效率[16]。光伏组件的价格也是限制光伏产业发性因素。随着科技的发展，光伏组件单位面积产生电能质量的提高以及光伏组生产工艺的改善，光伏组件的成本将逐步降低，最终与火力发电相当或更低。
【参考文献】：
期刊论文
[1]美国光伏市场调研及前景研究[J]. 吕昕. 发光学报. 2018(04)
[2]金砖五国可再生能源发展目标[J]. 舟丹. 中外能源. 2018(03)
[3]超临界二氧化碳热动力技术应用于地热发电的研究及展望[J]. 周康,赵国斌,Hassan Jafari,吴俊翔. 上海节能. 2018(02)
[4]基于S7-200PLC光伏供电自动切换控制系统[J]. 孟彦京,刘青. 现代电子技术. 2018(02)
[5]中国太阳能光热发电技术研究现状[J]. 许岩. 能源与节能. 2016(06)
[6]光伏阵列拓扑结构对系统输出的影响[J]. 张丹,陈华. 计算机仿真. 2014(05)
[7]常见光伏阵列拓扑结构分析[J]. 丁坤,王祥,徐俊伟,张经炜,翟泉新. 电网与清洁能源. 2014(03)
[8]遮挡现象对大型并网光伏电站输出性能的影响[J]. 谢丽莹,孙韵琳,李祥志,洪瑞江. 中山大学学报(自然科学版). 2013(06)
[9]基于改进扰动法的光伏电池MPPT仿真研究[J]. 苏义鑫,向炉阳,张丹红. 武汉理工大学学报(信息与管理工程版). 2012(02)
[10]单相光伏并网逆变器建模与控制技术研究[J]. 周林,冯玉,郭珂,刘强,贾芳成,黄勇. 太阳能学报. 2012(03)
硕士论文
[1]光伏发电系统建模及功率控制方法研究[D]. 陈丽文.兰州理工大学 2014
[2]基于支持向量回归的光伏发电MPPT算法研究[D]. 张智慧.浙江大学 2013
[3]局部阴影下光伏阵列的建模与动态组态优化[D]. 冯丽娜.山东大学 2012
[4]局部阴影条件下基于模糊控制的光伏阵列重构系统的研究[D]. 庞志超.天津大学 2010
[5]光伏方阵失配现象研究[D]. 刘素梅.汕头大学 2008
本文编号：2904777
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
017-2018年全球主要国家一次能源需求增长量
了其余的大部分。可再生能源占据全球发电量增长的 45％，目前占全球总发电量的 25％以上。电力部门带动了增长，基于可再生能源的发电量增加了 7％，接近 450 TWh，相当于巴西的整体电力需求，这比自 2010 年以来 6％的年均增长速度更快[9]。中国占可再生能源发电增长的 40％以上，其次是欧洲，占 25％。美国和印度合计贡献了另外的 13％。可再生能源在这些主要市场之外也得到了迅速增长。自 2015 年以来，每年太阳能光伏发电容量增加一倍以上，2017 年接近 100 吉瓦。在美国和印度，太阳能光伏发电的年增产量与 2017 年水平相当，而欧洲自 2015 年以来首次恢复增长。风能发电在 2018 年增长了约 12％，成为最大的非水电可再生技术。尽管 2015-2017 年期间全球产能扩张减少，但全球增长与 2017 年类似（见图 1-2）[10,11]。中国的风电产能扩张从 2017 年的 15 吉瓦增加到 2018 年的 20 吉瓦，因为自 2016年以来政府在限电水平提高后取消了一些地区的开发禁令。在欧洲，2018 的风电装机容量扩张较去年减少。
第一章 绪论在太阳能电池组件的材料方面，晶硅钝化发射极及背接触(PERC)电池的量产光率已经达到了 22%，是目前最先进的太阳能电池技术之一（见图 1-3）。晶硅池的理论极限转换效率是 32%，2017 年日本钟化集团开发的晶硅 PERC 电池达到了 26.6%的世界纪录。2018 年 2 月 28 日隆基集团在日本太阳能光伏展览的单晶 PERC 电池的转化效率达到了 23.6%，突破了行业此前一致认同单晶硅池效率极限值 23%的瓶颈。2018 年 6 月，牛津光伏(Oxford PV)公司成功开发/硅基双结叠层电池，其发电效率高达 27.3%，首次打破了单结晶硅电池 26.6%录[15]。目前钙钛矿电池的长期稳定性和原材料钙钛矿的提取方面存在诸多问题术有望实现 30%以上的光电转换效率[16]。光伏组件的价格也是限制光伏产业发性因素。随着科技的发展，光伏组件单位面积产生电能质量的提高以及光伏组生产工艺的改善，光伏组件的成本将逐步降低，最终与火力发电相当或更低。
【参考文献】：
期刊论文
[1]美国光伏市场调研及前景研究[J]. 吕昕. 发光学报. 2018(04)
[2]金砖五国可再生能源发展目标[J]. 舟丹. 中外能源. 2018(03)
[3]超临界二氧化碳热动力技术应用于地热发电的研究及展望[J]. 周康,赵国斌,Hassan Jafari,吴俊翔. 上海节能. 2018(02)
[4]基于S7-200PLC光伏供电自动切换控制系统[J]. 孟彦京,刘青. 现代电子技术. 2018(02)
[5]中国太阳能光热发电技术研究现状[J]. 许岩. 能源与节能. 2016(06)
[6]光伏阵列拓扑结构对系统输出的影响[J]. 张丹,陈华. 计算机仿真. 2014(05)
[7]常见光伏阵列拓扑结构分析[J]. 丁坤,王祥,徐俊伟,张经炜,翟泉新. 电网与清洁能源. 2014(03)
[8]遮挡现象对大型并网光伏电站输出性能的影响[J]. 谢丽莹,孙韵琳,李祥志,洪瑞江. 中山大学学报(自然科学版). 2013(06)
[9]基于改进扰动法的光伏电池MPPT仿真研究[J]. 苏义鑫,向炉阳,张丹红. 武汉理工大学学报(信息与管理工程版). 2012(02)
[10]单相光伏并网逆变器建模与控制技术研究[J]. 周林,冯玉,郭珂,刘强,贾芳成,黄勇. 太阳能学报. 2012(03)
硕士论文
[1]光伏发电系统建模及功率控制方法研究[D]. 陈丽文.兰州理工大学 2014
[2]基于支持向量回归的光伏发电MPPT算法研究[D]. 张智慧.浙江大学 2013
[3]局部阴影下光伏阵列的建模与动态组态优化[D]. 冯丽娜.山东大学 2012
[4]局部阴影条件下基于模糊控制的光伏阵列重构系统的研究[D]. 庞志超.天津大学 2010
[5]光伏方阵失配现象研究[D]. 刘素梅.汕头大学 2008
本文编号：2904777
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/2904777.html
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