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摘要:现如今,由于经济的发展,资源变得越来越紧缺,世界上大多数国家都开始开发环保的新能源。除了生物能源外,光伏技术也在世界各地得到越来越多的关注。基于此,本文研究新能源光伏发电技术,提出技术要点,以及未来发展方向。
关键词:新能源;光伏发电技术;环保
前言
由于化石能源等传统能源导致全球变暖,世界正在寻找新的能源解决这类问题,根据目前的技术发展,太阳能将成为新能源的代表,经历了2010年光伏市场的繁荣,导致能源环境发生重大变化,光伏产业由卖方市场向下一个市场转移,低质量产品将成为光伏行业的一大亮点,新能源光伏发电技术的快速发展也让实世界能源格局发生改变,从而促进社会可持续发展。
1 光伏系统的运行原理
1.1太阳能电池发电系统的组成部分
光伏系统由电池、逆变器、控制器和电池组组成。每个部分的功能如下。(1)在太阳阵列光线的情况下,电池吸收光能,从而产生电荷,电池受到太阳能电池两侧光伏效应的影响,产生电能,同时将光能转化为机械等电能。(2)控制器采用了整个系统的过程控制,并起到了超电保护和超电保护的作用。当温度有显著差异时,控制器需要进行温度补偿。(3)逆变器可根据运行方式分为独立工作逆变器和与电网相连的逆变器,独立操作的逆变器用于独立的光伏系统,以提供独立的负载,连接电网的逆变器用于连接电网的太阳能发电系统。(4)电池组,用于太阳能发电系统中的太阳能产生不匹配现象,电池组它将直流电转换成化学能,必要时它将把化学能转换成电能释放。
1.2光伏系统的分类
太阳能发电系统可分为三种:独立型、并网型和混合型。独立的系统直接将太阳能转化为电力,不连接公共电网;并网型是与电网相连的系统与交流电网相连的太阳能组合的发电系统;混合动力系统有不止一种能量,是独立性和并网型的混合。
2 光伏系统的设计要求
首先是电池的合理设置,在光伏系统中,电池起到充电和放电作用。在白天,太阳能电池板为电池充电,电池板也方形阵列布置,为负载提供电力。在夜间,把白天储存的电量作为电池的电力。因此,电池设计需要考虑电池放电能力强、充电效率高,维护和维修简单、运行温度范围宽等性性。此外,在充电和放电控制技术方面,还需要短路保护、破坏保护和防止回流等保护功能。
其次,控制与电网相连的光伏系统的电网连接是设计的一个重要和难点,如何保持太阳能电池的最大功率,同时实现同步控制,那么低失真输出电流动态性能和能量转换就会产生影响,改系统是一种广泛考虑输出波形干扰和失真的系统控制技术,所以要对电网相连进行合理设计。
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最后,对于连接到光伏网络的发电系统,需要确保发电系统的输出电压与相位频率和振幅相对应,以及发电系统与电网之间的电网电压稳定,此外,要求系统双向调整,从而解决高功率转换因子校正和高稳定性系统等技术问题。
3 光伏系统中的控制方案
3.1最大功率点跟踪
太阳的强度和环境温度对太阳能电池的功能影响很大,由于太阳能电池是具有广泛波动能源,所以为了达到最大功率,必须根据太阳能电池产生的能量自动调整输出功率到负载。在寻找转换效率光伏阵列的最高能量点后,可以有效地提高光伏阵列的利用率,通过比较优化找出相应的工作电压,设定在阳光和温度条件下的最大输出。
3.2具有电荷和放电控制的光伏系统
首先,控制器必须达到太阳能电池的最大功率,防止充电过量,以此达到有效放电,同时需要对电池进行优化操作。由于电荷控制模块的效率取决于电压外环检测的准确性。所以,当电池的端电压超过指定的限制时,需要让太阳能电池停止工作给电池充电。此外,根据电池性能不同,充电时电池的电压可能会达到一个极限,但充电停止后,终端压力会下降,提高了整个电池充电器的效率和电池寿命,也要保证每个电池的电池端压在断开后需要有足够的时间恢复。其次,在原有电路的基础上,增加自锁锁功能,增加自锁限制下限,并增加放电自锁功能,其目的是为了保护电池,更容易的进入负载状态,避免在深层放电。最后,要通过正反馈运算放大器电路的正电压深度、电压比较电路发送到自锁电路的下限信号,下限和正反馈压力深度将内置放大器电路的电位固定到输出端。同时关掉放电开关,关闭负载,以此达到最大效率。
3.3控制光伏系统的网格
首先,太阳能发电系统应与能源网相结合,输出电压和交流频率应与电网相同,相位必须与需要同步的电网一致。由于一个网格连接的光伏系统将太阳能电池产生的能量直接转化为主电源,并与电网集成。所以需要要改进同步电网电流波形的谐波失真,考虑最大功率转换控制和波形同步控制的输出功率。如果太阳能发电系统的电源供应与电网的负载要求平衡或很小,则在切换电网运动的功率分布后,让系统附近的电力系统保持在一定的电压波动和频率下。其次,当每个系统保护电路没有检测到岛状效应的概率不高时,此时必须加以保护,这样才能利用连接到电网的输出功率所达到的波动来检测电网的输出功率。最后,连接到太阳能电网的发电系统可与其他监测和通信技术相结合,以满足使用的需要。
4 光伏系统控制技术的发展前景
4.1光伏产业的发展
目前,我国太阳能光伏生产成本显著降低,这对我国太阳能光伏制造业的发展和成熟起到了至关重要的作用,对实现系能源能源开发目标尤为重要。但是,与发达国家相比,中国的光伏生产技术和产业还必须做得更好。首先,降低光伏零部件价格,提高光电转换效率。其次,提高逆变器性能指标,提高转换效率,并降低失真系数。最后,需要集成光伏系统的太阳能电池模块,特别是连接屋顶网络的网格和建筑物的设计,以此达到节约能源和改善建筑以提供豪华和经济。此外,政府和相关机构应大力支持光伏发电技术,提供与电网相连的多种能源光伏发电,从而促进光伏产业的发展。
4.2光伏系统控制技术的发展
光伏系统控制技术的发展也是随着科技技术不断提升,如,海岛碰撞检测技术,该技术需要从两个方向不断改良,一是指标检查和更有效的测量参数,通过该技术作为确定电网失效的依据,以及判断电阻率的变化等。所以企业需要改进判断度量的方法,由于能源效率失效是一个复杂的问题,所以需要利用基于模糊逻辑、神经网络和灰色理论等经验方法的智能控制方法来检测海岛效应。另一方面,需要自动跟踪太阳能电池的位置以保持一个高效率的辐射区域,使用传感器和时间轨道特征来精确地定位和跟踪太阳的位置,以此提升光伏法定系统的发现效率。
结束语
太阳能电池技术被认为是当今世界上最有前途的新能源技术,随着光伏模块、电子技术和计算机技术的发展,作为光伏系统的技术手段,控制技术必将得到完善和提高。
参考文献
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论文作者:陆柯
论文发表刊物:《防护工程》2019年9期
论文发表时间:2019/8/9
标签:光伏论文; 系统论文; 电网论文; 太阳能电池论文; 技术论文; 电池论文; 新能源论文; 《防护工程》2019年9期论文;