太阳能光伏器件与组件ch10光伏发电系统应用范例

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1、第10章光伏发电系统应用范例EcologicallyEconomicallyCreativelyPHOTOVOLTAIC目录10.1太阳能路灯照明系统10.2光伏水泵系统10.3光伏扬水与照明综合应用系统10.4三相光伏并网系统10.5光伏发电系统电磁兼容性设计EcologicallyEconomicallyCreativelyPHOTOVOLTAIC10.1太阳能路灯照明系统太阳能路灯照明系统(Stand-alonePVlightingsystemwithMPPTandhighpressuresodiumlamp)，使用了高压气体

2、放电灯(高压钠灯)，在合理选择系统各部分容量使之优化匹配，即可在控制成本的前提下，组成高效光伏照明系统。为了配合高压气体放电灯的稳定工作，一个直流升压电路和一个高频逆变电路得到实现。配合镇流、启辉电路，250W高压气体放电灯在高频电源下稳定工作，为照明提供稳定、高效的电光源，从而满足道路交通照明的要求。该光伏照明系统还实现了太阳能最大功率点跟踪MPPT技术。这样在充电过程中，不同的光照和温度条件下，充电电路能自动调整使光伏电池始终工作在最大功率输出状态。EcologicallyEconomicallyCreativelyPHOTOV

3、OLTAIC该系统采用250W高压钠灯作为电光源，高压钠灯具有发光效率高、耗电少、寿命长以及透雾能力强等优点。系统包括300Wp光伏电池极，3节12V100Ah全封闭免维护铅酸蓄电池和太阳能路灯照明控制器，控制器中包括充电控制和高压钠灯供电电路。系统各部分容量的选取配合，需要综合考虑成本、效率和可靠性。光伏电池容量选取影响着整个系统的成本。相比较而言，蓄电池价格较为低廉，因此可以选取相对较大容量的蓄电池，尽可能充分利用光伏电池所发出的功率。另外，在与照明负载配合时，应该考虑到连续阴天的情况，对系统容量留出一定裕度。太阳能照明系统的组

4、成EcologicallyEconomicallyCreativelyPHOTOVOLTAIC太阳能路灯照明系统分段式充电策略:快充、过充和浮充一阶差分算法UC3906单片机的能量管理EcologicallyEconomicallyCreativelyPHOTOVOLTAIC照明供电电路结构框图高频电子镇流器电路示意图高频电子镇流器电路能够稳定、高效、无噪音、无频闪工作EcologicallyEconomicallyCreativelyPHOTOVOLTAIC提高系统效率的手段：①应用太阳能最大功率点跟踪(MPPT)技术；②采用高效

5、的蓄电池充电策略；③提高照明效率。高频电子镇流器实验波形EcologicallyEconomicallyCreativelyPHOTOVOLTAIC10.2光伏水泵系统具有MPPT控制策略的光伏水泵系统(Stand-alonephotovoltaicpumpingsystemwithMPPT)的主要目标是在不同的光照和温度条件下，最大限度的提高系统的输出功率，并解决光伏阵列与异步电机水泵这两个具有非线性性质电源和负载之间的配合问题，采用了一种简化的MPPT控制策略使整个系统工作在高输出功率点附近。本节中介绍了系统的电路构成、控制器结

6、构以及控制策略实现方式。其中，控制器的核心芯片为MC68HC908GP32微处理器EcologicallyEconomicallyCreativelyPHOTOVOLTAIC光伏水泵系统构成从电路角度来看，该光伏水泵系统的基本结构可以分为四部分：光伏阵列、最大功率点跟踪器、电力电子逆变器和电机水泵。EcologicallyEconomicallyCreativelyPHOTOVOLTAIC新疆奥村5kWp光伏水泵系统主要性能参数要求水泵扬程>45m出水量>l00m3/天光伏水泵3相220V(50Hz)(光伏水泵系列产品)光伏阵列输出

7、电压<750V控制策略最大功率点跟踪控制控制器保护具有过压、过流和雷击保护EcologicallyEconomicallyCreativelyPHOTOVOLTAIC光伏阵列电路设计流程①根据项目的性能要求，包括水泵扬程、出水量和输出时间的要求，估算出水泵的每天平均输出功率。②根据光伏水泵系统的“机泵系统效率”和水泵平均功率，计算出光伏阵列的输出功率等级。③根据系统的光伏阵列输出电压等级要求和所远单个光伏电池的电压等级，确定光伏阵列的串联关系。④根据光伏阵列功率、电压等级和串联关系，得到光伏阵列的串并联优化方案。Ecological

8、lyEconomicallyCreativelyPHOTOVOLTAIC逆变器以及电机水泵的选择逆变器以及电机水泵的选择指的是选用功率和电压等级匹配的逆变器主电路和异步电机，选用扬程和流量等级匹配的水泵。在该系统中，逆变器主电路采用的