太阳能光伏发电系统控制问题探究

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1、太阳能光伏发电系统控制问题探宄摘要：随着全球气候变暖等一系列环境问题暴露在公众面前，为了有效减少温室气体排放、减轻环境污染，需要采用清洁的新能源来改变传统的能源格局。目前，以太阳能利用为主的光伏产业迅速发展，可以有效减轻社会发展对于其他的能源的依赖。文章对太阳能光伏发电系统控制问题进行了研究。关键词：太阳能；光伏产业；光伏发电系统；系统控制；电力能源文献标识码：A中图分类号：TM615文章编号：1009-2374(2016)25-0099-02DOI：10.13535/j.cnki.ll-4406/n.2016.25.048能源问题一直受到社会

2、的普遍关注，因为这不仅关系到社会的发展，还对于自然环境产生重大的影响。而太阳能作为一种可再生的清洁能源，随着科学技术的发展，越来越得到广泛的运用，取得了非常好的社会和经济效益。目前，太阳能光伏发电作为一个新兴产业正在迅速发展，具有非常远大的发展前景。所以本文针对太阳能光伏发电系统的控制问题进行研究，并进一步做深入探讨。1太阳能光伏发电的概况1.1光伏发电系统的原理太阳能光伏发电的工作原理就是利用光伏系统吸收太阳能量，产生光生电压，然后利用一定的设备将这些电压产生的电流转化为可以利用的电能。而这种电能在生成转化过程中，具有绿色无污染、循环使用、构

3、建简单等特点，所以受到社会的普遍青睐。1.2太阳能光伏发电系统的结构太阳能光伏发电系统基本上由太阳能电池组件、控制器、蓄电池（如有储能需求）、逆变器四个部分组成。1.2.1太阳能电池组件。它是将太阳辐射能直接转换成直流电，供负载使用或存贮于蓄电池内备用。具体的操作就是利用支架和汇流箱将太阳能电池组件，根据使用的实际情况进行有效的组合排列，并会自动将太阳的光能转化为电能，而且光照越强产生的电能输出就越多，具有正相关性。1.2.2控制器。在控制器类型的选择上要根据光伏发电系统的系统功率、电池方阵输入路数以及用户的要求等方面来确定。控制器在使用过程中

4、，一般控制器包括专用CPU、各种电子元器件等部件，主要起到调节和保护的作用，因为太阳能电池组件发电和蓄电的效率都是极不稳定的，需要控制器对其进行必要的调节，确保其工作的稳定，避免造成对于蓄电池的损伤。这样就不仅可以延长蓄电池的使用寿命，而且可以对整个电池组件的电压、电流等各种数据进行记录和显示，便于对整个光伏发电系统的监管。1.2.3蓄电池。一般而言，蓄电池并不是光伏发电的必要组成部分，现在一般的大型并网光伏电站都没有配置蓄电池。它的主要作用就是将光伏系统接受太阳能后转化的电能储存起来，以备使用。在蓄电池的使用过程中，要注意所选择的蓄电池自身的

5、储电容量要大，释放的电量要小，并且要保证充电效率高，同时要注意使用的地区以及价格等因素，确保可以方便、高效使用。一般为了保障蓄电池的使用寿命，尽量选择容量大、电流充放小的蓄电池，而且在低温状态下使用，需要考虑使用胶体蓄电池。1.2.4光伏逆变器。在整个光伏发电系统中，逆变器的主要作用就是将太阳能电池组件产生的直流电转变为交流电，并且将太阳能发电系统与公共电网进行有效连接。因为整个太阳能发电输出的一般都是电压很低的直流电，为了提高光伏发电系统的转化效率，一般将光伏电池组件串/并联后再与光伏逆变器连接，最后由光伏逆变器将直流电变为适合的交流电后送入

6、公共电网或供电器设备使用。1.3太阳能光伏发电系统的分类一般而言，太阳能光伏发电系统可以分为三种类型：1.3.1独立系统，不与公共电网进行连接，所输出的电力仅仅局限于小范围的使用。1.3.2并网系统，就是与太阳能发电系统周围的公共电网进行连接，通过出售进行大范围使用。1.3.3混合类型，基本上就是将前两者进行综合，兼而有之。2太阳能光伏发电系统的控制要点2.1独立光伏系统的技术指标对于太阳能光伏发电系统的控制过程关键在于对充电器和逆变器的控制，所以对于太阳能发电系统的控制就需要注意电池组件的额定功率、逆变器的输出电压以及太阳能发电系统的总功率等

7、因素的变化。2.2太阳能电池的最大输出功率在进行太阳能光伏发电系统的控制过程中，最难控制的是，在维持电池最大输出功率的时候，还要达到低谐波失真电流输出的控制，这就需要在操作过程中对控制器的性能、系统等进行有效掌握和监控。2.3与公共电网相协调在太阳能光伏发电系统的三种类型中，尤其是并网类型和混合类型，需要注意的是太阳能发电输出的电压、功率、幅值等数据要与公共电网协调一致，这其中涉及到控制器和逆变器等相关系统的控制。3对于太阳能光伏发电系统有效控制的措施3.1对太阳能电池组件合理配置目前多采用太阳能电池组件一般为单晶和多晶硅太阳能电池。其基本上由

8、钢化玻璃、TPT等材料热压密封制成，具有坚固、抗寒、耐高温、安装简便等优点。在太阳能电池组件内部封装了多个电池单元，电池单元经过串联/并联后能有效提供