独立运行的家用光伏储能系统的设计和运行.pdf

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1、《电气开关》(2016．No．3)57文章编号：1004—289X(2016)03—0057—04独立运行的家用光伏储能系统的设计和运行叶莎，方鑫(三峡大学，湖北宜昌443002)摘要：本文旨在保证光伏储能系统在白天和夜晚的发电量能达到家用电器的的电力需求量，高达2kW(230V)。这个光伏储能是由集成PV阵列、变换器、LC滤波器以及储能电池和储能电池的充电控制器构成的。该系统是基于评估白天和夜晚的电能需求量和负载曲线而设计出来的。在白天，从PV阵列中发出的电能供给电池和负载使用；在夜晚，则由电池给负载供电。通过对该

2、系统的实施运行，记录下了为不同负载供电情况下的输出电压波形。对在白天和夜晚使用滤波器和不使用滤波器的情况下都进行了完整的谐波分析。结果表明，本文所设计的光伏系统完全可以满足家庭电器在白天和夜晚的用电需求。在不使用LC滤波器的情况下，变换器输出电压波形近似于矩形波，在白天和夜晚的总谐波失真值分别是38．85％和41．2％，这超出了IEEE的标准限度。而在加入了滤波器的情况下，变换器输出的的电压波形近似于正弦波，在白天和夜晚的电压总谐波失真值分别是6．85％和7．2％，这符合IEEE谐波失真应在低压级别(不超过2．3kV

3、)的标准。关键词：充电调节器；谐波；推挽式变换器；PV阵列中图分类号：TN624文献标识码：BTheDesignandOperationofaDependentHouseholdPVSystemYESha，FANXin(ThreeGorgesUniversity，Yichang443002，China)Abstract：Thispaperisaimedatsecuringtheelectricdemandofhouseholdappliancesupto2kWat230Vduringdayandnighthoursu

4、singphotovohaie(PV)system．ThisisachievedbyintegrationPVarray，inverter，andLCfilterwithstor—agebatteriesandtheirchargecontroller．Thesystemdesignisbasedonassessingthetotalelectricpowerdemandandtheloadprofileduringdayandnighthours．Duringdayhours，theoutputfromPVarra

5、ychargesthebatteriesandfeedtheload．Duringthenighthours，thebatteriesfeedtheload．Thesystemhasbeenimplementedandtheoutputvoltagewave—formshavebeenrecordedfordifferentloaddemandvalues．Acompleteharmonicanalysishasbeendonewithandwithoutusingthefilteratdayandnighthour

6、s．Theresultsshowthatthedesignedsystemsucceededinfeedingthehouseholdap—pliancesduringdayandnighthours．WithoutusingLCfilter，theinverteroutputvoltagewaveformsareclosetobesquareinwaveformwithtotalharmonicdistortion(THD、valuesof38．85％and41．2％duringdayandnighthoursre

7、spective—ly，whichexceedstheIEEEstandardlimits．ByusingLCfilter，Theinverteroutputvoltagewaveformsareclosetobesi-nusoidalinwaveformwithTHDvaluesof6．85％and7．2％duringdayandnighthoursrespectively．whichmatchtheIEEEstandardslimitsforharmonicdistortionsinthelowvoltagecl

8、ass(voltagelessthan2．3kV)．Keywords：chargeregulator；harmonics；pushpullinverter；PVaray没有任何能源系统能替代光伏发电系统。1引言伴随着人口数量的持续增长，居民用电需求也随独立运行的光伏系统一般都建立在比较偏僻的地之增大，太阳能作为一种可再生绿色健康的能源，使其区，