离网型光伏发电系统的分析和设计

发布时间：2017-09-28 04:25

  本文关键词：离网型光伏发电系统的分析和设计

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【摘要】：为了推动经济发展和满足人们物质生活的需要,人们对资源过度的开发和利用,造成了全球资源短缺和生态环境的破坏,使地球资源处于匮乏的状态,解决未来能源问题成为人类社会面临的头等大事。开发新能源是今后发展的趋势,在新源当中,太阳能被人们认为是最具潜力的发电方式。论文首先概述了太阳能光伏发电的背景及意义,以及国内外光伏产业的发展状况。研究了光伏发电系统的结构、原理及其运行方式,分析了各种运行方式的特点。针对太阳能离网型光伏发电系统,研究了蓄电池的充放电特性和相应的充放电方法,介绍了2种常见的直流变换器的功能及原理:BUCK电路和BOOST变换电路,并对变换电路进行了仿真实验,为离网型光伏发电系统工程设计和器件选型提供了参考。为了探明光照强度、温度对最大功率点的影响,着重研究了太阳能光伏电池及特性,建立了光伏电池的理想数学模型和实际工程的模型,并用数值仿真实验验证了模型的有效性,为太阳能光伏发电系统工程设计确定光伏电池最大功率点提供了理论依据。以青海玉树某县太阳能发电系统为背景,根据用户负载的需求,设计完成了一种离网型光伏发电系统。针对高海拔地区的恶劣环境,讨论了太阳能电池板的光电转换效率、发电系统储能方式、综合成本等问题,提出了采用光储一体机完成充放电控制、最大功率点跟踪及逆变过程的方案,较好地改善了西部高海拔地区太阳能发电系统的转换效率。
【关键词】：太阳能 光伏发电系统 最大功率点跟踪 工程设计
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-14
• 1.1 论文的选题背景和意义9
• 1.2 太阳能光伏发展状况与趋势9-11
• 1.2.1 太阳能光伏简介10
• 1.2.2 太阳能光伏发电的利用10
• 1.2.3 太阳能光伏发电的利弊10-11
• 1.3 国内外太阳能光伏产业的发展状况11-12
• 1.3.1 国外太阳能光伏产业的发展11-12
• 1.3.2 国内太阳能光伏产业的发展12
• 1.4 课题的研究意义和内容12-14
• 第二章 光伏发电系统的结构与原理14-20
• 2.1 太阳能光伏发电系统的工作原理及其运行方式14
• 2.1.1 太阳能光伏发电系统的工作原理14
• 2.1.2 太阳能光伏发电的运行方式14
• 2.2 太阳能光伏发电系统的组成14-15
• 2.3 离网型光伏发电系统15-17
• 2.4 并网型光伏发电系统17-18
• 2.5 联网型光伏发电系统18-19
• 2.6 本章小结19-20
• 第三章 离网型光伏发电系统的设计20-34
• 3.1 蓄电池20-25
• 3.1.1 蓄电池的工作原理20-21
• 3.1.2 蓄电池的充放电特性21-23
• 3.1.3 电气设备间环境温度的计算23-24
• 3.1.4 蓄电池容量的计算24-25
• 3.2 DC-DC直流变换电路25-31
• 3.2.1 Buck电路25
• 3.2.2 Buck电路的参数计算及模型仿真25-27
• 3.2.3 Boost电路27-29
• 3.2.4 Boost电路的参数及建模仿真29-31
• 3.3 光伏逆变电路31-32
• 3.4 汇流箱及交流低压柜32
• 3.5 本章小结32-34
• 第四章 光伏电池及特性34-51
• 4.1 太阳能光伏组件的概述及种类34
• 4.2 光伏电池的基本原理及输出特性34-35
• 4.3 光伏电池的理论模型35-36
• 4.4 光伏电简化的数学模型36-37
• 4.5 光伏电池的建模37-41
• 4.5.1 光照强度对光伏组件输出的影响39-40
• 4.5.2 温度对光伏组件输出的影响40-41
• 4.6 光伏电池的选型及发电量计算41-43
• 4.6.1 光伏阵列设计41-42
• 4.6.2 光伏电池组的发电量42-43
• 4.7 最大功率点跟踪43-47
• 4.7.1 最大功率点43
• 4.7.2 最大功率点跟踪算法43-47
• 4.8 基于BOOST变换电路的最大功率点跟踪的仿真47-50
• 4.9 本章小结50-51
• 第五章 玉树县离网型光伏发电系统设计51-62
• 5.1 离网型光伏发电系统的容量设计51-55
• 5.1.1 项目区的气候条件51
• 5.1.2 光伏电站的设备配置51-52
• 5.1.3 太阳能电池方阵和蓄电池容量的设计52-55
• 5.2 控制器的选型及设计55
• 5.3 逆变器的选型55-56
• 5.4 汇流箱（盒）的选型和交流低压柜的选型56-57
• 5.5 20KW独立光伏电站接线原理图及配置57-60
• 5.5.1 20KW独立光伏电站接线原理图57
• 5.5.2 20kW独立光伏电站主要配置表57-58
• 5.5.3 光伏逆控一体机58-60
• 5.6 电缆的选型60
• 5.7 接地防雷施工方案60-61
• 5.8 接地安装61
• 5.9 本章小结61-62
• 结论与展望62-64
• 参考文献64-67
• 致谢67

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 张立文;张聚伟;田葳;张晓红;;太阳能光伏发电技术及其应用[J];应用能源技术;2010年03期

中国硕士学位论文全文数据库 前3条

1 牟娟;用户型独立光伏发电照明系统的研究与设计[D];山东科技大学;2011年

2 佟轶;光伏发电系统中基于MPPT的直流斩波控制[D];太原理工大学;2012年

3 仇斌;小功率交流独立光伏发电系统的研究[D];南京航空航天大学;2012年

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本文编号：933772