太陽能光伏-市電聯(lián)合供電系統(tǒng).pdf

1、隨著世界經(jīng)濟的快速發(fā)展,化石能源作為不可再生能源正日益枯竭,它所造成的環(huán)境污染問題日益嚴重?？稍偕茉促Y源無限,分布廣泛,可循環(huán)利用,不污染環(huán)境,是化石能源的理想替代能源,具有廣闊的發(fā)展前景。在眾多的可再生能源資源中,太陽能具有取之不盡、用之不竭等優(yōu)點,是理想的可再生能源。近年來,太陽能光伏發(fā)電作為太陽能的重要應(yīng)用方式正受到越來越廣泛的關(guān)注。由于太陽能光伏發(fā)電存在電力供應(yīng)不穩(wěn)定、不連續(xù)、隨氣候條件變化等缺點,為了保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和運行效

2、率,需有其它能源設(shè)備進行補充,在太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中普遍采用鉛酸蓄電池作為補充能源。但是鉛酸蓄電池體積大,還會帶來環(huán)境污染問題,因此在有市電的場合可以選擇市電作為補充能源。
　　 本文采用市電作為補充能源,提出了一個太陽能光伏／市電聯(lián)合供電系統(tǒng),系統(tǒng)由太陽能電池、市電、DC-DC變換器和功率因數(shù)校正變換器組成。單塊太陽能電池的輸出電壓較低,開路電壓一般不超過50V,為了向直流母線提供穩(wěn)定的380V直流電,這就使得DC-DC變換器

3、要具有很高的升壓比。由于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的單級式DC—DC變換器不能很好地滿足本系統(tǒng)要求,本文采用Boost變換器加ZVS全橋直流變壓器的兩級式結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)有三種工作模式,即太陽能電池單獨向負載供電、太陽能電池和市電同時向負載供電和市電單獨向負載供電。為了能最大限度地利用太陽能,需要制定合理的能量管理控制策略控制系統(tǒng)的能量流向,使兩個供電電源協(xié)調(diào)工作,向負載提供穩(wěn)定的電能。系統(tǒng)能量管理的核心是根據(jù)太陽能電池和負載的工作狀態(tài),控制系統(tǒng)工作在合適的工

4、作模式。為了進一步提高直流變壓器的效率,本文將LLC諧振網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于全橋直流變壓器電路,提出了一種LLC諧振全橋直流變壓器。對ZVS全橋直流變壓器和LLC諧振全橋直流變壓器進行了損耗分析與對比。為了驗證系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和能量管理控制策略的有效性,本文設(shè)計了一個2kW的太陽能光伏／市電聯(lián)合供電系統(tǒng)。研制了一臺原理樣機,并進行了實驗驗證,實驗結(jié)果表明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和能量管理控制策略都是正確的。此外,研制了一臺1kW的LLC諧振全橋直流變壓器原理樣機,并進行