离网光伏发电系统的研究

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1、摘要本文介绍丫太阳能光伏发电的系统的棊本组成和特性，说明了太阳能电池最大功率跟踪的原理以及一些常用的方法，并比较了他们的优缺点。本文研究一种带有双向变换器功能的离网光伏发电系统，通过对目前太阳能离M光伏发电系统常用DC/DC拓扑结构的研究，总结了各种DC/DC拓扑结构的优缺点。添加了逆变电路使系统能够向交流负载供电，并对逆变电路通过MALTAB进行了仿真。关键词：离网光伏发电，逆变电路，变换器，最大跟踪率1绪论11.1太阳能光伏发电的背景11.2太阳能光伏发电研宂现状与发展趋势22光伏发电系统介绍32.1离网光伏发电系统42.1.1铅酸蓄电池52.1.2太阳

2、能电池最大功率点跟踪72.2并网光伏发电系统83太阳能离网光伏发电系统分析93.1离网光伏供电系统的主电路图93.2电路工作原理103.2.1离网光伏供电系统常用DC/DC变换器拓扑结构103.2.2带双向变换器的太阳能离网光伏发电系统103.2.3逆变电路123.3参数设计133.3.1BOOST电路参数133.3.2蓄电池电池和太阳能电池列阵参数143.3.3双向BUCK-BOOST变换器参数144离网型光伏发电系统的仿真15雜16&i射17参考文献171绪论1.1太阳能光伏发电的背景自人类社会诞生以来，能源一直是人类生存和发展的重要物质基础。随着社会的

3、发展，能源在社会发展中的重要性越来越突出，尤苏是近年来各国日益呈现出来的能源危机问题，更加明显地把能源置于社会发展的首要地位。根据《BP世界能源统2005》的统计数据，以0前的开采速度计算，全球石汕储量可供生产40多年，天然气和煤炭则分别可以供应67年和164年。而我国的能源资源储量情况更是危机逼人，按2000年底的统计，探明可开发能源总储量约占世界总量的10.1%。我国能源剩余可开采总储量的结构为:原煤占58.8%,原油占3.4%,天然气占1.3%,水资源占36.5%。我国能源可开发剩余可采储量的资源保证程度为129.7年。自从工业革命以来，约80%温室气

4、体造成的附加气候强迫是由人类社会活动引起的，其中CO2的作用约占60%，而化石能源的燃烧是CO2的主要排放源⑴。随着化石能源的逐步消耗以及化石能源的幵发和利用所造成的环境污染和生态破坏问题，开发和利用能够支撑人类社会可持续发展的新能源和可再生能源成为人类急切需要解决的问题。新能源与可再生能源是指除常规化石能源和大中型水力发电、核裂变发电之外的生物质能、太阳能、风能、小水电、地热能以及海洋能等-次能源。研究和实践表明，新能源和可再生能源资源丰富、分布广泛、可以再生且不污染环境，是国际社会公认的理想替代能源。新能源和可再生能源的开发利用不仅可以解决目前世界能源紧

5、张的问题，还可以解决与能源利用相关的环境污染问题，促进社会和经济可持续性发展。根据国际权威机构的预测，到21世纪60年代，全球新能源与可再生能源的比例，将会发展到世界能源构成的50%以上，成为人类社会未来能源的基石和化石能源的替代能源。S前世界大部分国家能源供应不足，不能满足经济发展的需要，各国纷纷出台各种法规支持开发利用新能源和可再生能源，使得新能源和可再生能源在全球升温。20世纪90年代以来，以欧盟为代表的地区集团，大力开发利用可再生能源，连续10年可再生能源发电的年增长速度都在15%以上。以德国、西班牙为代表的一些国家通过立法方式，促进可再生能源的发展

6、，1999年以来可再生能源年均增讼速度均达到30%以上。丙班牙2003年风力发电装机占到全机总量的4%，德国在过去11年间，风力发电增长21倍，2003年占全的3.1%。瑞典和奥地利的生物质能源在苏能源消费结构中高达15%以上L2j。我国拥有丰富的新能源与可再生能源可供开发利用，近十年来的高长使我国迫切需要加大对新能源和可再生能源的开发利用，以解决能源题，保障能源供应安全。近年來，由于各级政府和社会各界的高度重视可再生能源的开发和利用方而取得了较快发展，并于2005年2月28日通过了《再生能源法》，该法己于2006年1月1日起实施，这对于我国可再生能具有十分

7、重要的意义［3］。1.2太阳能光伏发电研究现状与发展趋势当今世界各国特别是发达国家对于太阳能光伏发电十分重视，针对其制定规划，增加投入，大力发展。20世纪80年代以来，即使是在世界经济从总体上处于衰退的时期，太阳能光伏发电产业也一直以10%-15%的递增速度在发展f41。90年代后期，发展更为迅速，成为全球增长速度最快的高新技术产业之一。国外太阳能光伏发电现状与发展趋势：到2004年，世界太阳能光伏发电装机总容量达到964.9MW,到2005年底,达到4961.69MW。己经商业化、实用化的太阳能光伏电池主要有单晶硅电池、多晶硅电池、非晶硅电池、聚光电池、带

8、状硅电池以及薄膜电池等儿类。在国际市场上目前太阳能光