太阳能发电是传统发电的有益补充,鉴于其对环保与经济发展的重要性,各发达国家无不全力推动太阳能发电工作,中小规模的太阳能发电已形成了产业。太阳能发电有光伏发电和太阳能热发电 2 种方式,其中光伏发电具有维护简单、功率可大可小等突出优点,作为中、小型并网电源得到较广泛应用。
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随着装机容量的快速增长,光伏并网发电与原有电网兼容性问题日益显现,特别是分布式光伏并网项目,一般电网容量较小,容易出现兼容性问题,其中发生较多的是光伏设备投入后,原配电网出口功率因数下降至0.9以下,造成不良影响。
21世纪,人类将面临着实现经济和社会可持续发展的重大挑战。在有限资源和保护环境的双重制约下能源问题将更加突出,这主要体现在:①能源短缺;②环境污染;③温室效应。因此,人类在解决能源问题,实现可持续发展时,只能依靠科技进步,大规模地开发利用可再生洁净能源。
太阳能作为一种无污染的能源,有关其利用的研究一直是人们研究的热点。为了提高太阳能的电能转化效率,光伏并网逆变器的研究是光伏利用的重点。
基于光伏并网逆变器的基本原理和控制策略,设计了并网型逆变器的结构,其采用了内置高频变压器的前后两级结构,即前级DC/DC高频升压,后级DC/AC工频逆变。该设计模式具有电路简单、性能稳定、转换效率高等优点。
对于大型光伏并网电站的运营,发电量是至关重要的指标之一。而影响发电量的因素除了逆变器、变压器、电缆等设备的损耗外,还有空气中灰尘或其他杂物,这些污垢覆盖于太阳能电池组件上,将对发电量产生重大影响。
太阳能光伏发电在21世纪会占据世界能源消费的重要席位,不但要替代部分常规能源,而且将成为世界能源供应的主体。本文主要阐述了光伏并网电站的发电效率及改善措施,对光伏并网电站的设计及运行存在一定的技术指导作用。
文中以两级式光伏并网发电系统为研究对象,建立了任意外界环境下的光伏阵列数学模型。由于光伏阵列的非线性输出特性,将模糊控制思想引入最大功率点跟踪,提出占空比模糊控制的扰动观察法的MPPT控制策略,并通过计算机进行仿真验证。
本文提出一种基于功率平衡原理的控制方法,将一个比例控制器作为母线电压调节器加入后级逆变环路中,使后级可采用简单的电流环控制,在母线电容稳压的同时消除了纹波电压对并网电流的影响。