3 kW分布式光伏發(fā)電并網系統(tǒng)的設計及綜合效益分析

【摘要】：隨著全球能源危機和節(jié)能減排戰(zhàn)略的推進,發(fā)展太陽能、風能等可再生的清潔能源已成為社會發(fā)展的必然趨勢。太陽能是一種新型的綠色可再生能源,具有儲量大、經濟性、清潔環(huán)保等優(yōu)點。所以,人們越來越關注太陽能的利用,同時太陽能光伏發(fā)電技術也成為人們關注的焦點。光伏發(fā)電系統(tǒng)憑借環(huán)保、低噪聲、適用范圍廣等特點而備受青睞,而分布式光伏發(fā)電以其獨特的優(yōu)勢,已成為新能源應用的主要方式,國家也在積極施行推進分布式發(fā)展的政策。本文通過對分布式光伏發(fā)電的意義及發(fā)展現(xiàn)狀的了解,分析了光伏發(fā)電的優(yōu)勢,確定了論文的研究內容,設計了3 kW屋頂光伏發(fā)電并網系統(tǒng),此系統(tǒng)位于山東省泰安市岱岳區(qū)。文章介紹了居民分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的各部件選型及整體設計,其中光伏發(fā)電系統(tǒng)最重要的部分是光伏組件和逆變器。本文根據選用的太陽能電池板參數(shù)和物理模型在MATLAB中進行SIMUlink仿真,分析太陽能電池的輸出特性,太陽能電池的輸出特性受外界環(huán)境因素如光照、溫度的影響,但光伏電池都有唯一的最大功率點,為了跟蹤太陽能電池的最大功率點,提高太陽能電池的利用率,往往在逆變器的變換電路中研究最大功率點跟蹤。本文研究了應用于中小功率的并網逆變器,根據家庭負荷和發(fā)電容量,選用了某公司的高頻隔離并網逆變器,該逆變器采用了多級拓撲結構。本文對選用的逆變器進行了參數(shù)設計,對DC/AC逆變電路的控制策略進行理論分析,并根據理論對PI控制和準PR控制進行仿真分析,得出準PR控制的輸出電流更接近并網要求。同時,由于能源和環(huán)境現(xiàn)狀,國家對分布式光伏發(fā)電的扶持,居民分布式必將得到推廣,對社會發(fā)展具有深遠影響,本文分別從經濟效益、技術效益、社會效益和環(huán)境效益四個方面來評價分布式光伏發(fā)電的綜合效益。 【關鍵詞】：分布式光伏發(fā)電 并網運行 高頻隔離并網逆變器 綜合效益分析
【學位授予單位】：山東農業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM615
【目錄】：

• 中文摘要6-7
• Abstract7-9
• 1 引言9-13
• 1.1 課題研究的背景和意義9
• 1.2 分布式光伏發(fā)電概述及國內外研究現(xiàn)狀9-11
• 1.2.1 分布式光伏發(fā)電概述9-10
• 1.2.2 國外分布式光伏發(fā)電并網研究現(xiàn)狀10
• 1.2.3 國內分布式光伏發(fā)電并網研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3 論文主要的研究內容11
• 1.4 論文的組織結構11
• 1.5 研究的創(chuàng)新點11-12
• 1.6 本章小結12-13
• 2 分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)13-20
• 2.1 分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成13
• 2.2 分布式光伏發(fā)電的優(yōu)勢13-14
• 2.3 分布式并網光伏發(fā)電系統(tǒng)14-16
• 2.4 并網逆變器的系統(tǒng)概述16-17
• 2.4.1 并網逆變器的分類16-17
• 2.4.2 并網逆變器的功能17
• 2.5 并網逆變器的控制方式17-19
• 2.6 本章小結19-20
• 3 分布式光伏發(fā)電并網系統(tǒng)的設計20-33
• 3.1 光伏組件的選型20-21
• 3.2 光伏組件的建模仿真21-27
• 3.2.1 光伏組件的輸出特性21-27
• 3.2.2 最大功率點跟蹤27
• 3.3 光伏組件的串并聯(lián)設計27-28
• 3.4 光伏組件的安裝傾角28-30
• 3.5 光伏電纜30-31
• 3.6 交直流斷路器31
• 3.7 雙向計量表31-32
• 3.8 本章小結32-33
• 4 高頻隔離并網逆變器33-52
• 4.1 Buck變換器33-35
• 4.2 移相開關選型35-36
• 4.3 高頻變壓器相關參數(shù)設計36-39
• 4.3.1 選擇磁芯材料37
• 4.3.2 變壓器磁芯結構37
• 4.3.3 變壓器相關參數(shù)設計37-39
• 4.4 DC/AC逆變電路39-49
• 4.4.1 DC/AC逆變電路的工作原理39-40
• 4.4.2 并網逆變器的控制策略40-45
• 4.4.3 并網逆變電路的仿真45-49
• 4.5 并網逆變器的工作狀態(tài)49-51
• 4.6 本章小結51-52
• 5 項目的綜合效益評價52-57
• 5.1 經濟效益評價53-54
• 5.2 技術效益評價54
• 5.3 社會效益評價54-55
• 5.4 環(huán)境效益評價55-56
• 5.5 本章總結56-57
• 6 文章總結和展望57-58
• 6.1 文章總結57
• 6.2 展望57-58
• 參考文獻58-60
• 致謝60-61
• 碩士期間發(fā)表論文情況61

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