光伏逆變并網(wǎng)模擬裝置【開題報告】

1、畢業(yè)設計開題報告畢業(yè)設計開題報告電氣工程及其自動化電氣工程及其自動化光伏逆變并網(wǎng)模擬裝置光伏逆變并網(wǎng)模擬裝置一、選題的背景與意義選題背景：隨著全球工業(yè)化過程的逐步開展，世界各國對能源的需求急劇膨脹，而煤炭，石油和天然氣三大化石能源日漸枯竭，全球將再一次面臨能源危機，同時，大量使用化石能源對生態(tài)環(huán)境造成了嚴重的破壞，全球只有解決了這個難題，才能實現(xiàn)經(jīng)濟和社會的可持續(xù)發(fā)展，造福人類。人類要解決能源問題，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，只能依靠科技進步，大規(guī)

2、模的開采利用可再生能源，包括太陽能在內的可再生能源在本世紀將會以前所未有的速度發(fā)展，逐步成為人類社會基礎能源的重點。太陽能具有獨特的優(yōu)勢，全球能源專家一致認定：太陽能將成為21世紀最重要的能源之一。太陽能發(fā)電分為光熱發(fā)電和光伏發(fā)電。通常說的太陽能發(fā)電指的是太陽能光伏發(fā)電，簡稱“光電”。光伏發(fā)電是利用半導體界面的光生伏特效應而將光能直接轉變?yōu)殡娔艿囊环N技術。這種技術的關鍵元件是太陽能電池。太陽能電池經(jīng)過串聯(lián)后進行封裝保護可形成大面積的太陽

3、電池組件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發(fā)電裝置。并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)是與電網(wǎng)相連并向電網(wǎng)輸送電力的光伏發(fā)電系統(tǒng)。光伏發(fā)電系統(tǒng)是由太陽能電池方陣，蓄電池組，充放電控制器，逆變器，交流配電柜，太陽跟蹤控制系統(tǒng)等設備組成。其部分設備的作用是：太陽能電池方陣：在有光照（無論是太陽光，還是其它發(fā)光體產(chǎn)生的光照）情況下，電池吸收光能，電池兩端出現(xiàn)異號電荷的積累，即產(chǎn)生“光生電壓”，這就是“光生伏特效應”。在光生伏打效應的作用下，太陽能電池的兩端

4、產(chǎn)生電動勢，將光能轉換成電能，是能量轉換的器件。太陽能電池一般為硅電池，分為單晶硅太陽能電池，多晶硅太陽能電池和非晶硅太陽能電池三種。蓄電池組：其作用是貯存太陽能電池方陣受光照時發(fā)出的電能并可隨時向負載供電。太陽能電池發(fā)電對所用蓄電池組的基本要求是：a.自放電率低；b.使用壽命長；c.方波逆變器輸出的交流電壓波形為方波。此類逆變器所使用的逆變線路也不完全相同，但共同的特點是線路比較簡單，使用的功率開關管數(shù)量很少。設計功率一般在百瓦至千瓦

5、之間。方波逆變器的優(yōu)點是：線路簡單、價格便宜、維修方便。缺點是由于方波電壓中含有大量高次諧波，在帶有鐵心電感或變壓器的負載用電器中將產(chǎn)生附加損耗，對收音機和某些通訊設備有干擾。此外，這類逆變器還有調壓范圍不夠寬，保護功能不夠完善，噪聲比較大等缺點。（2）階梯波逆變器此類逆變器輸出的交流電壓波形為階梯波，逆變器實現(xiàn)階梯波輸出也有多種不同線路，輸出波形的階梯數(shù)目差別很大。階梯波逆變器的優(yōu)點是，輸出波形比方波有明顯改善，高次諧波含量減少，當階

6、梯達到17個以上時輸出波形可實現(xiàn)準正弦波。當采用無變壓器輸出時，整機效率很高。缺點是，階梯波疊加線路使用的功率開關管較多，其中有些線路形式還要求有多組直流電源輸入。這給太陽電池方陣的分組與接線和蓄電池的均衡充電均帶來麻煩。此外，階梯波電壓對收音機和某些通訊設備仍有一些高頻干擾。（3）正弦波逆變器正弦波逆變器輸出的交流電壓波形為正弦波。正弦波逆變器的優(yōu)點是，輸出波形好，失真度很低，對收音機及通訊設備干擾小，噪聲低。此外，保護功能齊全，整機

7、效率高。缺點是：線路相對復雜，對維修技術要求高，價格較貴。上述三種類型逆變器的分類，有利于光伏系統(tǒng)和風力發(fā)電系統(tǒng)設計人員和用戶對逆變器進行識別和選型。實際上，波形相同的逆變器在線路原理，使用器件及控制方法等等方面仍有很大區(qū)別。主要性能參數(shù)描述逆變器性能的參量和技術條件很多，這里僅就評價逆變器時常用的技術參數(shù)做一扼要說明。a使用環(huán)境條件逆變器正常使用條件：海拔高度不超過1000m，空氣溫度0～40℃。b直流輸入電源條件輸入直流電壓波動范圍