电源优化器在光伏电站中的应用和研究 [复制链接]

资料简介：
电源优化器在光伏电站中的应用和研究，硕士学位论文，共76页，37667字。
摘要
传统化石不可再生能源频频告急，严重的环境污染制约了世界经济的可持续发展。在可再生能源中，太阳能光伏发电以其永不枯竭、无污染和不受地域限制等优点已经得到越来越多的社会公众的接纳，光伏应用在世界范围内得以迅速推广，光伏发电也已照亮了人们生活的各个角落，并发挥着越来越重要的作用。
几乎所有的光伏电站在运行过程中都会出现不匹配现象，出现PV系统不匹配的问题是由于系统电压与电流组合不匹配造成的，造成组合不匹配问题的原因有很多，例如局部遮蔽、飘动的云、附近物体的反射、各种不同的倾斜角和安装方向、表面污染、组件老化、以及太阳电池阵列上的温度变化等，阴影或其他因素造成的光伏组件不匹配可能会导致阵列产生不成比例的电量损失。有时，不管光伏电站设计和安装得多好，现实环境的改变总能给系统的最大输出功率带来很大的障碍，无法保持在最大功率点运行。集中式MPPT技术很难从根本上解决这些不匹配问题，分布式MPPT技术可以明显改善组件不匹配带来的电量损失，获得可观的经济价值。
本实验采用了20块多晶硅组件，通过优化设计建立了4个相同的小光伏系统，分别进入一台SB1200 1.2kW的并网逆变器，其中两个系统安装了电源优化器，最后通过逆变器和Sunny Boy Control Plus数据采集器监控并采集电站的运行数据。
实验证明，有阴影存在的情况下，会对组件和阵列的输出功率产生很大的影响，最终会影响系统的发电量，本文将通过实验对此进行定量分析。在没有阴影的情况下，可以将发电量提高3.74%；5块组件串联的组串中一块组件用透光率为30%的黑玻璃遮挡10%面积的情况下，通过电源优化器可将发电量提高7.0%，遮挡面积比例达到13.3%时，通过电源优化器可将发电量提高44.8%。在相同阴影的情况下，阴影落在组件上的形状不同，对组件的输出效率也有很大差别。电源优化器的接入降低了组串电压，相应提升了组串电流，从而提高了发电功率。并网交流电中电压谐波含量值比电流谐波含量值要低，而且电压谐波含量比较稳定。
最后通过电源优化器增强所得到的结果，根据其市场价格，估算电源优化器的应用价值，为今后的光伏系统设计和应用提供借鉴。
关键词：光伏系统优化设计，电源优化器，分布式MPPT，系统失配，经济分析

目    录
摘    要    I
Abstract    3
目    录    5
第1章   绪论    6
1.1  世界光伏发展的历史与现状    6
1.2  世界太阳能光伏应用现状    8
1.3  光伏系统成本发展趋势    12
1.4  世界光伏应用大国光伏政策和市场介绍    13
1.5  国内外太阳能光伏发电的应用形式    22
1.6  本硕士论文的主要工作及内容安排    26
第2章   电源优化器的应用理论研究    27
2.1  阴影对光伏发电系统的影响    27
2.2  解决阴影对光伏发电系统影响的方案    30
2.3  分布式MPPT与集中式MPPT技术    31
2.4  国内外的最新进展    33
2.5  小结    33
第3章  光伏电站系统优化设计    35
3.1  光伏电站系统设计    35
3.2  太阳能光伏系统关键设备参数    37
3.3  太阳能光伏系统设计建设    39
3.4  系统构成和系统基本电力配置    42
3.5  电站通讯与监控系统    44
3.6  小结    45
第4章  电源优化器在光伏电站中的应用研究    46
4.1  无阴影条件下传统光伏发电系统和电源优化系统的对比研究    46
4.2  阴影条件下传统光伏发电系统和电源优化系统的对比研究    50
4.3  光伏发电系统电能质量研究    56
4.4  小结    58
第5章  经济分析    59
第6章  总结与展望    61
6.1 总结    61
6.2 进一步研究工作的建议    62
参考文献：    64
攻读硕士学位期间发表的论文    68
致 谢    69
附录1：全球最大的EPC公司    71
附录2：京瓷组件性能参数    72

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