1、1離網(wǎng)太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)設計xx(1.東北電力大學電氣工程學院電氣工程及其自動化專業(yè)08級畢業(yè)生吉林吉林132012；2.東北電力大學電氣工程學院，吉林，吉林132012)摘要：要：太陽能光伏發(fā)電是可再生能源利用的一種重要形式。本文主要是對光伏發(fā)電控制系統(tǒng)的仿真研究。首先介紹了目前國內外太陽能光伏發(fā)電技術的背景及其意義。接著對太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)進行概述，介紹了它的組成和分類。本文以太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)為研究對象，先對其整體結構進行設計，再

2、對蓄電池和光伏陣列容量進行計算，最后對DCDC變換器、DCAC逆變器和光伏陣列進行仿真。關鍵詞：關鍵詞：光伏電池；DCDC變換器；逆變器；并網(wǎng)；仿真１引言太陽能是人類取之不盡用之不竭的可再生能源，具有充分的清潔性、絕對的安全性、相對的廣泛性、確實的長壽命和維護性、資源的充足性及潛在的經濟性等優(yōu)點，在長期的能源戰(zhàn)略中具有重要地位并且得到廣泛的應用。光伏發(fā)電系統(tǒng)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

3、件是太陽能電池。太陽能電池經過串聯(lián)后進行封裝保護可形成大面積的太陽電池組件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發(fā)電系統(tǒng)裝置。２太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)原理太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)原理目前，電力系統(tǒng)是以大容量集中發(fā)電，高壓輸電和大電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)運行的方式進行電能的生產、輸送和分配，全世界90%的電力都是由這種集中單一的大電網(wǎng)提供的。近年來以可再生能源為主的分布式發(fā)電技術得到了快速發(fā)展，與傳統(tǒng)電力系統(tǒng)相比克服了大電網(wǎng)系統(tǒng)的一些弱點，并以其環(huán)保性能與大電網(wǎng)形

4、成了良好的互補性，成為世界能源系統(tǒng)發(fā)展的熱點之一。根據(jù)不同場合的需要，太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)一般分為獨立供電的光伏發(fā)電系統(tǒng)、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)、混合型光伏發(fā)電系統(tǒng)三種。３獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)的設計獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)的設計3.13.1獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)的設計獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)的設計整個電路有如下幾個部分：光伏電池陣列、蓄電池、DCDC電路、DCAC電路、負荷。如圖31。3Qp=IocTKopCz=2.22x3.77x1.1548x0.8=7.732AhT

5、=Ht2.77810000=3.77式中：Ioc：太陽能電池組件最佳工作電流；T:：等效峰值太陽小時數(shù)Kop：斜面修正系數(shù)，參考表75Cz：修正系數(shù)，主要為組合、衰減、灰塵、充電效率等的損失，一般取0.8兩組最長連續(xù)陰雨天之間的最短間隔天數(shù)Nw，主要考慮要在此段時間內將虧損的蓄電池電量補充起來，需補充的蓄電池容量Bcb為：Bcb=AQLNL=1.2x66.7x1=80.04AhQl=222045（3220）4=66.7Ah式中：A：安全

6、系數(shù)，取1.11.4之間Ql：負載日平均耗電量，為工作電流乘以日工作小時數(shù)Nl：最長連續(xù)陰雨天數(shù)4.太陽能電池組件并聯(lián)數(shù)Np的計算方法計算方法如下：Np=(BcbNwQl)QpNwnFc=(80.04766.7)(7.7327)=10.10≈12n：蓄電池充電效率的溫度修正系數(shù)，蓄電池充電效率受到環(huán)境環(huán)境溫度的影響，修正系數(shù)見表76Fc：太陽能電池組件表面灰塵、贓物等其他因素引起的損失的總修正系數(shù)（通常取1.05）太陽能電池方陣的功率計

7、算P=PoNsNp=381912=8.664kwPo：太陽能電池組件的額定功率。綜上，太陽能電池功率為8.664kw，蓄電池容量為324Ah。4重要部分的設計重要部分的設計4.14.1太陽能電池方陣太陽能電池方陣太陽能電池單體是光電轉換的最小單元，尺寸一般為4cm2到100cm2不等。太陽能電池單體的工作電壓約為0.5V工作電流約為20－25mAcm2一般不能單獨作為電源使用。將太陽能電池單體進行串并聯(lián)封裝后，就成為太陽能電池組件，其功