光伏逆變并網(wǎng)模擬裝置【開題報告】

1、畢業(yè)設(shè)計開題報告畢業(yè)設(shè)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?qū)⒃僖淮蚊媾R能源危機(jī)，同時，大量使用化石能源對生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的破壞，全球只有解決了這個難題，才能實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)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(jìn)步，大規(guī)

2、模的開采利用可再生能源，包括太陽能在內(nèi)的可再生能源在本世紀(jì)將會以前所未有的速度發(fā)展，逐步成為人類社會基礎(chǔ)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(rèn)定：太陽能將成為21世紀(jì)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(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)。這種技術(shù)的關(guān)鍵元件是太陽能電池。太陽能電池經(jīng)過串聯(lián)后進(jìn)行封裝保護(hù)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(shè)備組成。其部分設(shè)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(yīng)”。在光生伏打效應(yīng)的作用下，太陽能電池的兩端

4、產(chǎn)生電動勢，將光能轉(zhuǎn)換成電能，是能量轉(zhuǎn)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(fù)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(guān)管數(shù)量很少。設(shè)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(fù)載用電器中將產(chǎn)生附加損耗，對收音機(jī)和某些通訊設(shè)備有干擾。此外，這類逆變器還有調(diào)壓范圍不夠?qū)?，保護(hù)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(dāng)階

6、梯達(dá)到17個以上時輸出波形可實現(xiàn)準(zhǔn)正弦波。當(dāng)采用無變壓器輸出時，整機(jī)效率很高。缺點是，階梯波疊加線路使用的功率開關(guān)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(jī)和某些通訊設(shè)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(jī)及通訊設(shè)備干擾小，噪聲低。此外，保護(hù)功能齊全，整機(jī)

7、效率高。缺點是：線路相對復(fù)雜，對維修技術(shù)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(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計人員和用戶對逆變器進(jìn)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(shù)條件很多，這里僅就評價逆變器時常用的技術(shù)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