离网式光伏发电系统设计优化研究

【摘要】：光伏发电是目前新能源开发利用的重要组成部分之一,具有良好的发展前景。由于其自身的内在优势,受到了世界各国研究人员的广泛关注,尤其对于偏远地区的发电系统,独立光伏发电系统与其他发电系统相比具有无可比拟的优势。在设计现代独立光伏发电系统时,优化设计已成为不可或缺的重要环节。本文主要研究独立光伏发电系统的优化设计。 本文研究独立光伏发电系统的硬件设计及其辅助设计软件的设计和实现问题。首先,论文在对比和分析常用独立光伏发电系统拓扑结构的优点与缺陷基础上,对独立光伏发电系统整体设计方案进行探讨,依据实际项目—西藏阿里地区独立光伏发电系统需要,对现有最小系统型离网式光伏发电系统设计提出优化改进；其次,从软件与硬件两方面对独立光伏发电系统的各模块进行分析、设计和实现,并对最终构成的整个独立光伏发电系统进行介绍；文章最后描述了试验样机的各种主要功能的测试结果,并提出了进一步改进系统整体性能的可行性设想。 通过理论分析、仿真与测试,系统的运行状况良好,优化后的系统总体方案合理可行,整个系统经试验证明稳定、可靠,能够作为独立光伏发电系统样机,达到了预期的效果。本课题提出的独立光伏系统设计方法,结合实际的环境与设备特点,对整个系统进行优化,提高了整个系统的稳定性和经济性,对独立光伏系统的应用和研究具备了一定的理论意义和现实意义。 【关键词】：独立式 光伏发电 优化设计 最佳倾角 高海拔
【学位授予单位】：西安工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-12
• 主要符号表12-14
• 1 绪论14-24
• 1.1 课题研究背景14-17
• 1.1.1 光伏发电系统的诞生14-15
• 1.1.2 光伏发电系统的演进15-17
• 1.2 光伏发电系统分类17-19
• 1.2.1 并网光伏发电系统17-18
• 1.2.2 独立光伏发电系统18-19
• 1.3 独立光伏发电系统拓扑19-22
• 1.3.1 最小系统型离网式光伏发电系统19
• 1.3.2 直流母线型离网式光伏发电系统19-20
• 1.3.3 交流母线型离网式光伏发电系统20-21
• 1.3.4 三种独立光伏发电系统拓扑对比21-22
• 1.3.5 独立式光伏发电系统的设计重点22
• 1.4 论文研究意义及内容安排22-24
• 1.4.1 研究意义及内容22-23
• 1.4.2 章节安排23-24
• 2 独立式光伏发电系统需求分析24-33
• 2.1 独立光伏发电系统的组成24-25
• 2.2 独立式光伏发电系统的设计要求25-27
• 2.2.1 功能要求25
• 2.2.2 性能要求25-26
• 2.2.3 环境性能指标26-27
• 2.3 独立光伏发电系统的工作模式27-30
• 2.3.1 “双负载”模式27-28
• 2.3.2 “双电源”模式28
• 2.3.3 “蓄电池充电”模式28-29
• 2.3.4 “蓄电池放电”模式29-30
• 2.4 独立光伏发电系统功能模块主要参数指标30-32
• 2.4.1 太阳能电池板主要参数指标30
• 2.4.2 蓄电池主要参数性能指标30-31
• 2.4.3 逆变器性能指标31
• 2.4.4 控制器性能指标参数31-32
• 2.5 本章小结32-33
• 3 独立式光伏发电系统硬件设计33-42
• 3.1 独立式光伏发电系统硬件电路组成33
• 3.2 蓄电池组优化设计33-35
• 3.2.1 蓄电池组容量的修正33-35
• 3.2.2 器件选型35
• 3.2.3 串并联数设计35
• 3.3 光伏阵列优化设计35-37
• 3.3.1 光伏阵列容量36
• 3.3.2 串并联数计算36-37
• 3.3.3 充电控制器选型37
• 3.4 逆变器设计37-38
• 3.4.1 原理分析37-38
• 3.4.2 选型设计38
• 3.5 附属配件的技术选型38-41
• 3.5.1 通信功能38-39
• 3.5.2 避雷器39
• 3.5.3 断路器39
• 3.5.4 继电器39-40
• 3.5.5 DC/DC转换模块40
• 3.5.6 温度传感器40
• 3.5.7 电缆40-41
• 3.5.8 光伏汇流箱41
• 3.6 本章小结41-42
• 4 独立式光伏发电系统软件设计42-57
• 4.1 软件总体设计42-43
• 4.1.1 软件需求分析42
• 4.1.2 软件功能框图42-43
• 4.2 单位面积辐照量计算模块设计43-51
• 4.2.1 软件模块功能简介43-44
• 4.2.2 辐照量计算原理44-45
• 4.2.3 光伏阵列最小间隔计算原理45-46
• 4.2.4 计算流程图46-47
• 4.2.5 软件实现47-51
• 4.3 独立光伏发电系统容量设计51-53
• 4.3.1 软件模块功能简介51
• 4.3.2 影响系统效率的因素分析51-52
• 4.3.3 蓄电池储存能量分析52
• 4.3.4 太阳能组件发电量分析52
• 4.3.5 软件实现52-53
• 4.4 文件管理模块设计53-56
• 4.4.1 用户等级的变更53
• 4.4.2 配置文件的加载53-55
• 4.4.3 配置文件的修改55-56
• 4.5 计算结果文件的保存和显示模块设计56
• 4.5.1 软件模块功能简介56
• 4.5.2 软件实现56
• 4.6 本章小结56-57
• 5 系统样机与测试结果分析57-72
• 5.1 试验件57-61
• 5.2 试验设备及工具61
• 5.3 依据文件61
• 5.4 试验内容61
• 5.5 试验项目、方法及结果61-69
• 5.5.1 电能品质分析的试验方法61-62
• 5.5.2 海拔高度适应性的试验方法62-66
• 5.5.3 负载连续功耗的试验方法66-69
• 5.6 样机完成技术指标情况69-71
• 5.7 本章小结71-72
• 6 结论72-74
• 参考文献74-77
• 致谢77-79

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

关于青藏铁路工程中江南体育在线直播观看 发电的应用分析    鲁延武;高佳;

分布式光伏发电系统的可靠性模型及指标体系    王震;鲁宗相;段晓波;李晓明;

组合蓄能离网型自治光伏发电系统优化运行与配置设计    王立娜;周克亮;卢闻州;程明;

独立江南体育在线直播观看 发电系统储能单元设计    魏建新;路一平;秦景;

美国光伏发电现状    张干周;

极大规模光伏发电在我国的发展前景展望    胡学浩,周孝信,白晓民,张文涛

我国江南体育在线直播观看 发电现状及发展趋势    邵翠平;

国内外江南体育在线直播观看 发电发展综述    李文婷,刘宏,陈慧玲

固定式光伏方阵最佳倾角的分析    杨金焕

再论固定式光伏方阵最佳倾角的分析——兼评“固定式光伏方阵最佳倾角”    杨金焕

光伏发电系统及其控制技术研究    曹太强

变电站光伏直流系统的研究与应用    林航;陈晓明;

30 kW太阳能并网发电系统的应用与运行    沈晨;陈晓明;

24V/5A太阳能控制器设计    包文俊;黄长杰;

市电自动切换在独立光伏系统中的应用    袁世建;胥平;尚海涛;

新型智能化江南体育在线直播观看 控制器的研究与应用分析    傅定文;韩莉娅;庄勇;谢建;

太阳能与建筑一体化的实证研究    陈芝俊;

中大功率组合型逆变器的优势    时剑;刘俊;刘凯;陈云峰;

铝背场对单晶硅太阳电池输出特性的影响    周继承;李斐;陈勇民;赵保星;

被动式太阳房的应用与分析    王刚;曹经;

可再生能源综合应用于高速公路照明系统的可行性    刘方伟;杨向东;金建华;

一种基于dp/dv=0的最大功率跟踪控制策略    荣延泽;刘士荣;毛军科;李松峰;

中国光伏发电的发展及前景    罗雪莲;

太阳电池组合板跟踪方式对系统匹配计算结果的影响    艾彬;季秉厚;

光伏系统应用中的若干误区    杨金焕;陈中华;

太阳能路灯的设计和应用    孔凡建;

独立光伏系统的计算机优化设计方法    葛亮;杨金焕;陈中华;汪征浤;

广州地区倾角对光伏系统性能影响实验研究    陈维;沈辉;王宁;施晓丹;杨振宝;

并网调节的不间断光伏电源    郑万雷;刘文良;

基于超级电容器储能系统的独立光伏发电系统的设计与研究    王培波;

分布式电源的概率建模及其对电力系统的影响    王敏

我国江南体育在线直播观看 产业投资风险及决策研究    朱震宇

太阳能电动车关键技术研究    李春芳

光伏发电系统及其控制技术研究    曹太强

半导体晶体材料放电加工技术研究    邱明波

分布式风光互补系统控制与最大功率跟踪策略研究    刘立群

单原边绕组隔离型多输入变换器的研究    王勤

微网及含分布式发电的配电网保护算法研究    韩奕

超级电容器储能应用于分布式发电系统的能量管理及稳定性研究    唐西胜

户用光伏建筑一体化发电系统及太阳能半导体照明技术研究    陈维

用于矿灯充电的独立光伏系统研究    毛娟

太阳能电池用α-SiC_x:H薄膜的制备与性能研究    张瑞丽

光伏发电系统自适应控制研究    李亭

模糊控制在光伏最大功率追踪预测中的应用与研究    陈亚峰

并网光伏电站模型及其运行特性研究    许晓艳

光伏建筑一体化计算机辅助设计系统开发    徐建国

户用光伏系统设计与实验研究    谈金军

船用太阳能电池板玻璃盖片光学性能损伤效应研究    赵亮亮

基于ZigBee技术的绿地自动灌溉控制系统的研究与实现    王淑珍

嵌入全球价值链的中国光伏产业发展路径研究    张翱林

针对不平衡负载三相逆变电源控制方法的研究    孙进,宋聚明,卢家林,苏彦民

基于空间矢量电流调节器的三相四桥臂逆变器的解耦控制研究    孙驰,毕增军,魏光辉

逆变电源并联技术    陈宏,胡育文

双闭环控制电压源逆变器并联系统环流特性研究    陈良亮,肖岚,胡文斌,严仰光

基于有功和无功环流控制的DC-AC逆变器并联系统分析与实现    肖岚,陈良亮,李睿,严仰光

一种用于无互连线逆变器并联的多环控制方法    姚玮;陈敏;陈晶晶;朱鹏军;钱照明;

一种新型实用数字化并联UPS系统    单鸿涛,陈息坤,康勇,鹿婷

开关电源谐波的研究    曹太强;许建平;徐顺刚;

基于分散逻辑的UPS逆变电源并联控制技术    段善旭,刘邦银,康勇,陈坚

逆变器并联系统中死区的环流效应    张宇,陈息坤,康勇,陈坚

蓬勃发展的青海省光伏事业    刘宏;

江南体育在线直播观看 并网发电系统的研究    赵为

无输出隔离变压器的逆变器并联系统研究    陈良亮

大型互联电力系统分布式并行无功优化的研究    曹立霞

快速瞬态响应电压调节器控制方法的研究    王凤岩

高频模块化UPS及其并联控制技术研究    陈息坤

三相逆变器动态特性及其并联系统环流抑制的研究    张宇

用于UPFC的串、并联双变流器控制策略研究    朱鹏程

基于Z源型逆变器的光伏并网发电系统的研究    许颇

分布式微网电力系统中多逆变电源的并网控制研究    鞠洪新

单相400Hz中频电压源逆变器的输出控制及其并联运行控制    谢孟

基于CAN总线的UPS智能模块化技术研究    谢红胜

单相光伏并网系统的研究    朱配清

光伏发电并网与微网运行控制仿真研究    杨文杰

基于DSP的20kW单相并网光伏逆变器    陈兴峰,曹志峰,焦在强,许洪华

“八面玲珑展威风”——介绍一种新的“采用数倍聚光的光伏发电系统”    王亦楠;

逆变器——优化光伏发电的装置    刘向阳;

江南体育在线直播观看 发电产业现状及发展    吕贝;邱河梅;张宇;

江南体育在线直播观看 发电系统在绿色生态小区的应用    廖伟聪;

BIPV光伏发电系统虚拟展示装置的研究    杜宝江;

光伏发电系统高增益DC/DC变换器的研究    谢涛;谢运祥;胡炎申;冀玉丕;

基于变步长电导增量法的光伏最大功率跟踪控制    赖东升;

PVI系列正弦波高效率逆变器    龚金水,陆虎瑜,江云,寇青,兰振声,郭晓元,张冰

小功率光伏并网逆变系统的研制    王环 ,金新民

户用独立式光伏发电系统研究    李春华;刘维亭;姜文刚;

混合储能方案平衡独立光伏发电系统功率变化    侯世英;房勇;孙韬;宋星;

光伏发电系统的计算机辅助设计    王景义;

聚光型光伏发电系统(CPV)的发展前景分析    黄维学;徐璞;

光伏发电系统中MPPT算法的研究与分析    徐亮;翟庆志;王宁;

独立光伏发电系统储能新方法    孟昭渊;

光伏发电系统中的直流变换器综述    辛煜;王智灵;何淼;陈宗海;

基于超级电容器储能系统的独立光伏发电系统的设计与研究    王培波;

阶梯电压级联式逆变器的原理与实现    孙凯;陆晓楠;黄立培;

单级式光伏发电系统最大功率点跟踪控制策略    赵国强;宋占魁;

江南体育在线直播观看 发电系统在海上的应用    李涛

国内首座太阳能聚光光伏示范电站在我市建成    记者 任君

光伏并网发电离我们还有多远    许圣王健

将太阳能电池板装进玻璃幕墙    黎方益 李之政 曾丁丁

江南体育在线直播观看 发电：何时点亮中国家庭    本报实习记者 范丽敏

太阳能：给奥运“增光添热”    赵永新

光伏产业在灿烂阳光下激情挥舞    本报记者　　李文绚　　陶俊

在荒漠地区发展光伏发电有作为    王艳明

绿色企业家的光荣与尴尬    王义伟

绿色能源为奥运增光添彩    任启平祝福艳 张一鸣 张丽娅

光伏发电系统效率提高理论方法及关键技术研究    朱艳伟

光伏发电系统运行理论与关键技术研究    徐瑞东

光伏发电系统及其控制技术研究    曹太强

光伏跟踪系统智能控制方法的研究    徐晓冰

光伏并网逆变系统综合控制策略研究及实现    吴理博

光伏发电系统逆变技术研究    吴春华

光伏并网发电系统MPPT及孤岛检测新技术的研究    张超

江南体育在线直播观看 并网发电系统的优化设计与控制策略研究    董密

三相并网光伏发电系统的运行控制策略    刘飞

储能型Quasi-Z源级联多电平光伏逆变器研究    孙东森

蚁群并联光伏发电系统研究    姚利明

安多100kWp独立运行光伏发电系统暂态稳定性分析    杨毅男

独立光伏发电系统蓄电池充放电控制策略    陈海

独立光伏发电系统MPPT的模糊PID控制研究    连瑞娜

光伏发电系统的蒙特卡罗序贯仿真和可靠性分析    陈闽江

基于TMS320F2812 DSP的太阳能独立光伏发电系统设计    孔晓丽

光伏并网发电系统建模及对配电网电压、网损的影响    谢丽美

单级式并网型光伏发电系统用逆变器的研究    焦在强

基于Z源逆变器的光伏发电系统研究    王君惠

基于双频变换器的单相光伏发电系统研究    方堃