光伏發(fā)電系統(tǒng)高效電能變換技術(shù)研究

【摘要】： 隨著化石能源的日益枯竭,環(huán)境污染的日益嚴重,新能源的使用受到越來越多的關(guān)注。太陽能憑借其多方面的優(yōu)點,在新能源的開發(fā)利用中脫穎而出。太陽能的應用方法有多種,其中利用太陽能發(fā)電成為目前主要的應用方式。 本論文是針對光伏發(fā)電系統(tǒng)高效電能變換技術(shù)所做的研究,利用MATLAB軟件,建立基于理論分析的光伏發(fā)電系統(tǒng)的仿真模型。主要由氣象條件模塊、太陽日輻射曲線模塊、帶MPPT跟蹤的光伏陣列模塊、逆變器能量變換仿真模塊組成。分別對光伏電站的固定式安裝方式、平單軸跟蹤方式、斜單軸跟蹤方式做了研究,比較了不同跟蹤方式提高發(fā)電量的效果。對現(xiàn)在做太陽能資源分析的二款軟件-PVSYST和PVSOL做了詳細分析,并與仿真模型進行對比,用此來修正和改善仿真模型。最后,針對本論文的研究項目,對本文介紹的光伏發(fā)電系統(tǒng)高效電能變換的方法進行了小結(jié)：本文建立的仿真模型可以較準確的模擬平單軸、斜單軸跟蹤方式,較好的做出發(fā)電量的估算,可以在結(jié)合經(jīng)濟效益的評估后,給出選擇跟蹤方式的方法。 【關(guān)鍵詞】：光伏發(fā)電系統(tǒng) MATLAB 日輻射曲線 跟蹤方式
【學位授予單位】：北京交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2010
【分類號】：TM615
【目錄】：

• 致謝5-6
• 中文摘要6-7
• ABSTRACT7-8
• 序8-12
• 第一章 引言12-20
• 1.1 光伏發(fā)電12-13
• 1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀13-14
• 1.3 光伏發(fā)電系統(tǒng)應用發(fā)展14-15
• 1.4 光伏發(fā)電系統(tǒng)的類型15-17
• 1.5 關(guān)鍵技術(shù)17-18
• 1.6 論文的主要研究工作18-20
• 第二章 太陽能資源探究20-28
• 2.1 傳統(tǒng)研究方法20-21
• 2.2 數(shù)據(jù)來源21
• 2.3 研究方法21-24
• 2.3.1 理想大氣中直接輻射計算21-22
• 2.3.2 理想大氣中散射輻射計算22
• 2.3.3 氣象因子影響下的直接輻射計算22-23
• 2.3.4 氣象因子影響下的散射輻射計算23
• 2.3.5 太陽日輻射曲線23-24
• 2.4 太陽日輻射曲線模擬結(jié)果24-28
• 2.4.1 仿真分析25-26
• 2.4.2 仿真結(jié)論26-28
• 第三章 固定式并網(wǎng)光伏陣列最佳傾角28-34
• 3.1 傾斜面上的太陽輻射能量28-31
• 3.1.1 傾斜面上太陽光線的入射角28-29
• 3.1.2 傾斜面上太陽直接輻射能量29-30
• 3.1.3 傾斜面上總太陽輻射能量30-31
• 3.2 固定式并網(wǎng)太陽能電池陣列的最佳傾角31-32
• 3.3 仿真結(jié)果32-34
• 第四章 光伏系統(tǒng)發(fā)電量的研究34-43
• 4.1 太陽能電池的仿真模型34-39
• 4.1.1 晶體硅和CIS電池等效電路34-37
• 4.1.2 薄膜電池等效電路37-38
• 4.1.3 太陽能電池仿真模型38-39
• 4.2 光伏陣列最大功率跟蹤39-40
• 4.3 太陽能電池陣列日、年發(fā)電量的計算40-41
• 4.3.1 太陽能電池陣列每日瞬時發(fā)電量計算40-41
• 4.3.2 太陽能電池陣列日、年發(fā)電量計算41
• 4.4 逆變器的仿真模型41-43
• 第五章 常用光伏系統(tǒng)仿真軟件比較43-51
• 5.1 PVSYST43-44
• 5.1.1 光輻射模型43
• 5.1.2 PVSYST所用光伏電池模型43-44
• 5.1.3 陣列損耗44
• 5.2 PVSOL44-45
• 5.3 PVSYST與PVSOL仿真比較45-51
• 5.3.1 分別利用PVSYST和PVSOL的數(shù)據(jù)計算45-47
• 5.3.2 引用PVSOL的輻射數(shù)據(jù),進行PVSYST的數(shù)據(jù)計算47-51
• 第六章 跟蹤系統(tǒng)發(fā)電量仿真51-65
• 6.1 平單軸系統(tǒng)51-53
• 6.2 斜單軸系統(tǒng)53
• 6.3 雙軸跟蹤系統(tǒng)53-54
• 6.4 跟蹤系統(tǒng)的仿真54-57
• 6.4.1 平單軸跟蹤系統(tǒng)仿真55-56
• 6.4.2 斜單軸跟蹤系統(tǒng)仿真56-57
• 6.4.3 雙軸跟蹤系統(tǒng)仿真57
• 6.5 仿真結(jié)果57-64
• 6.5.1 仿真假設條件57-58
• 6.5.2 仿真分析58-64
• 6.6 固定式光伏系統(tǒng)、平單軸和斜單軸跟蹤光伏系統(tǒng)經(jīng)濟性比較64-65
• 第七章 總結(jié)65-67
• 7.1 實驗結(jié)論65
• 7.2 存在的問題65-67
• 參考文獻67-68
• 作者簡歷68-70
• 學位論文數(shù)據(jù)集70

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