一种新型家用太阳能发电系统的研究.pdf

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1、堕堕!Q丝=塑堑CNll一2034／fr实验技术与管理ExperimentedTechnologyandManagement第25卷第5期2008年5月V01．25No．5May2008一种新型家用太阳能发电系统的研究魏伟，何仁平，魏岚婕(华中科技大学电气与电子工程学院，湖北武汉430074)摘要：介绍了一种新型家用双向控制的太阳能发电系统实验装置。采用CUK电路作为太阳能发电系统DC／DC单元的主回路，对其基本电路进行了研究。在分析模糊逻辑技术的原理基础上，研究了模糊控制的最大功率跟踪法，以实现太阳能电池最大功率点的跟踪、控制。另

2、外对太阳能发电系统中的逆变器进行了探讨，通过小信号分析法得出系统电压和电网电流的数学模型，并设计出使系统稳定的控制方案。最后通过研制出的太阳能发电系统与电力系统联网运行，大量的实测数据显示该系统的节能效果达30％。关键词：家用太阳能发电系统；太阳能电池；最大功率点；模糊控制：双方向逆变器；节能中图分类号：TM615文献标识码：A文章编号：1002-4956(2008)05．0045．05StudyofanovelhomesolarenergygeneratorsystemWEIWei，HERen—ping，WEILan·jie(Sc

3、hoolofElectrical＆ElectronicEngineering，HuazhongUniversityofScienceandTechnology，Wuban430074，China)Abstract：Anewhomesolarenergygeneratorsystemofdoubledirectioncontrolisintroduced．AdoptionCUKcircuitbywayofmain—loopforitsDC／I)C，itsbasecircuitisresearched．BasedOffanalyzing

4、theprincipleoffuzzylogictechnique，themostpowerscoutmethodoffuzzycontrolisstudiedforrealizingtoscoutandcontrolforsolarcellmostpowerdot．Inaddition，theinverterofsolarenergygeneratorsystemisdiscussed．Throughsmallsignalanalyticalmethodthemathmodelofsystemvoltageandpowersyst

5、emcurrentisobtained，andthesystemsteadycontrolprojectisdesigned．Finally。thesolarenergygeneratorsystemisconnectedtothepowersystemwitIlcirculatedfunction，and8greatdealofmeasuredatashowitsenergysavingeffectcouldbe30％．Keywords：ahomesolarenergygeneratorsystem；solareeH；mostpo

6、werdot；fuzzycontrol；doubledirectioninvert-er；energysaving在地球环镜污染和能源形势日趋严峻的背景下，太阳能作为一种无公害、储量无穷的自然能量，引起人们的关注瞄'3]。为此，本文在研究传统太阳能发电系统⋯的工作原理基础之上，设计了一种新型家用太阳能发电系统实验装置。并对该装置进行了一系列的实验。实验结果表明，完全达到了设计要求和节能目的。1太阳能发电系统原理M巧J家用电器中最为典型的是空调器，它在夏季使收稿日期：2007-08．30作者简介：魏伟(1956一)，男，湖北省武汉市人

7、，硕士，高级工程师，从事电力电子装置、系统及其控制技术和电力电子在电力系统中的应用研究．电能需要特别大，此外，在一天中白昼的负荷呈尖峰态，其负荷变化的特性与太阳电池的输出十分一致。因此，对市电供电系统来说，太阳能发电系统刚好起一个平峰作用。若将太阳电池和空调器结合起来设计一种新型的太阳能空调系统，则可在夏季产生电力平峰的效果。该太阳能供电系统，当停开空调器时，还可将太阳能电池的电能反馈到电网，使太阳能得到充分利用。1．1太阳能发电系统的类型本课题主要对双向型系统进行研究。该系统由于实现了电能的双方向控制，就有可能把剩余电能反馈回电网

8、并对高次谐波进行抑制。双方向太阳能发电系统基本结构如图1所示，图中B点左侧即为独立系统，如果是直流负荷，则图中A点的左侧可构成极为简单的发电系统。联系型系统则较为复杂，它要增加一个能量系统装置与现有交流电力系统相连，则PV系统和电力系