光伏并网发电系统的研究【文献综述】

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1、毕业论文文献综述电气工程及自动化光伏并网发电系统的研究摘要：随着全球范围内能源紧缺和安全问题的日益突出，不久的将来太阳能作为一种不断循环永不枯竭的能源PVPC(PhotovoltaicPowerConditioner)将成为主要的能源来利用光伏并网逆变主电路的特点，将光伏并网的发电控制与无功补偿、有源滤波相结合，在有效地进行光伏并网发电的同时，还可以对电网中的无功和谐波进行补偿或抑制，进而提高电网供电质量和能力，并减少线路损耗，该系统的使用可以节省相应设备的投资，拓宽了光伏并网发电的应用范围，具有广阔的发展前景。本方案的电路主要由模拟光伏电池、整流滤波、DC-AC变换、控制系统等组成。输入的

2、电压经过整流滤波变成直流电压60V，然后经过正弦脉宽调整（SPWM）的方式全桥逆变，再经过DC-AC逆变电路经过整理滤波，输出满足题目所要求的正弦波。关键词：光伏并网交直流逆变SPWM波一、光伏并网发电对未来电网的影响目前，能源问题已经是全球最关注的问题之一，目前我们主要使用的能源还是以化石燃料为主和可再生能源，新能源并存的多样话能源格局。能源的大量开采势必要带来一系列的问题。环境被污染，人们的居住环境受到了极大的破坏，对人们的日常生活造成的了影响；能源不足，使得经济不能健康，顺利的发展，人民生活质量不能保障；能源分布不公，某些霸权国家将会以此为借口发动一系列的掠夺能源的战争，使得人们朝不保

3、夕。除此之外由于能源的缺少还造成许许多多的问题，总结一句话即能源与人们生活息息相关。迫于此现象，开发一种无污染，高效的新能源是当务之急。太阳能作为一种新世纪无污染，可再生的新能源起了至关重要的作用。光伏发电就是其中之一。光伏并网发电将太阳能转化为电能馈送给电网，是太阳能未来利用的重要方面，具有重要的战略意义，西方发达国家已投入一定的力量进行了开发和研究，美国、欧洲、日本等国家已实施了光伏屋顶计划并取得了一定的成果。光伏并网系统的研究和开发在国内目前尚处于起步阶段。“九五”期间，国家科技部曾将太阳能屋伏并网系统列为国家科技攻关项目。不过就目前来看，光伏发电还存在许多的技术瓶颈，例如效率不高，价

4、格昂贵，但是它作为一种不需要矿物能源的无尽资源，通过不断改良创新技术，光伏发电终有一天会取代传统发电。二、光伏发电的基本原理　１、太阳能光伏发电系统的组成5太阳能光伏发电系统主要由太阳能光伏电池组，光伏系统电池控制器，蓄电池和交直流逆变器是其主要部件如图1，其中的核心元件是光伏电池组和控制器。各部件在系统中的作用是：　　　　光伏电池：光电转换。　　控制器：作用于整个系统的过程控制。光伏发电系统中使用的控制器类型很多，如2点式控制器，多路顺序控制器、智能控制器、大功率跟踪充电控制器等，我国目前使用的大都是简单设计的控制器，智能型控制器仅用于通信系统和较大型的光伏电站。AVR单片机是具有精简指令

5、结构的单片机，且采用哈弗总线结构，具有较高的运算速度，最高可以达到16MIPS。一般来说所有的AVR单片机都带有PWM输出,AD，USART等常用的资源，并且价格相对低廉。AVRStudio作为其IDE开发环境，可以便捷的进行下载和仿真等功能。更具本题的要求，产生SPWM波以及进行参考电压的频率测量，已经需要2个16位的定时器了，同时考率到系统软件设计所需要的资源，通过选择，故采用MEGA128单片机作为本系统的控制部分的MCU。　　蓄电池：蓄电池是光伏发电系统中的关键部件，用于存储从光伏电池转换来的电力。目前我国还没有用于光伏系统的专用蓄电池，而是使用常规的铅酸蓄电池。　　交直流逆变器：由

6、于它的功能是交直流转换，因此这个部件最重要的指标是可靠性和转换效率。并网逆变器采用最大功率跟踪技术，最大限度地把光伏电池转换的电能送入电网。即采用半桥型升压变换，结构简单，容易实现，但效率一般电压调节范围不宽。在输入电压变化大时为实现稳压，占空比过高，会造成开关管的过载烧毁，且单端变换纹波系数大,对快速整流管要求高DC/DC变频器DC/AC逆变器负载太阳能电池太阳能电池DC/DC变频器DC/DC变频器DC/AC逆变器电网电网图1光伏并网系统主电路结构图2、光伏电网局限性5任何事物总是具有两面性。目前有太多的文章介绍光伏发电的优点和优势，这里有必要指出光伏发电的一些局限性。太阳能具有能量密度低

7、,稳定性差的弱点,并受到地理分布、季节变化、昼夜交替等影响。光伏发电的局限性包括以下几个方面：　　1.时间周期局限。由于光伏发电的条件是出太阳时，光伏发电设备才能正常工作发电。因此，白昼黑夜，一年当中春夏秋冬各个季节对光伏发电的负荷影响巨大。为了应付这个情况，电网不得不配备相应容量的发电机处于旋转备用状态。2.地理位置局限。光伏发电设备基本上只能依附建筑物安装建设，也就是所谓的光伏屋顶就地供电。如果离开建筑物