独立光伏发电系统中蓄能研究与设计论文_陈杰,龙烈忠

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摘要:近年来,随着全球的温室效应,导致全球变暖的一系列问题都显露出来,为了控制温室气体的排放量,减少环境污染,需合理利用绿色清洁的新能源,以减少对环境的污染。随着光伏产业迅速发展,可以有效地减少对其他能源的依赖,本文针对太阳能光伏发电中的储能技术进行了研究。

关键词:光伏发电系统;蓄能;研究

引言

能源是人类社会发展的核心驱动力,在传统化石能源不断枯竭,环境污染逐渐加剧的情况下,寻找可持续的新型能源成为当务之急。由于太阳能是一种可持续的清洁能源,已逐渐成为国际公认的替代传统能源的理想新能源之一。

1、独立光伏发电概述

1.1、独立光伏发电的基本原理

产生光伏发电系统的能量的主要方法是使用太阳能电池和其他辅助设备将太阳的太阳能转换成所需的电能。三种形式的离网系统,电网系统和混合系统是光伏发电系统的一般分类。它也可以根据用户的方法,所有使用的规格和使用的负载类型进行分类。然后系统可以分为以下六种类型:小型系统,大型系统,简单的AC / DC系统,混合系统,DC电源。系统,带网格的系统。自主太阳能光伏发电系统的一般原理如图1所示:首先,整个系统是闭路,其次,从太阳光接收的辐射能量转换成电能。由于在独立光伏系统中存在电池,太阳能电池存储先前由电池吸收的多余能量。当外面没有阳光或雨水时,电池会将先前储存的能量转移到用户的负载上。

1.2、光伏发电系统的组成

光伏发电系统主要由光伏组件方阵、逆变器、光伏储能部件和交流并网系统等组成,各个部件的功能如下:(1)光伏组件方阵:是由若干光伏组件及支架组成的方阵,支架是光伏阵列的支撑结构,光伏组件方阵可以看做是一个中间的媒介,是连接太阳能和电能的设备,将接收到的太阳能转换成电能。(2)逆变器:担负着系统的DC/AC转换,并准确控制转换电压、频率、相位、谐波含量等重要指标,具有最大功率跟踪功能,是把光伏方阵连接到系统的部件。(3)光伏储能部件:由蓄电池组和光伏充放电控制器组成,在“负荷调节、配合新能源接入、弥补线损、功率补偿、提高电能质量、孤网运行、削峰填谷”等几大功能应用。(4)交流并网系统:由交流并网柜、升压变压器、SVG无功补偿装置及综合控制系统组成,主要作用是升压及无功动态补偿调度通讯等功能。

1.3、光伏发电系统的控制要求

光伏发电系统的控制难点是逆变器的控制技术,逆变器的控制技术如何直接决定了整个系统的质量如何。光伏发电系统的效率主要体现在光伏组件效率,逆变器的效率,光伏储能部件的效率等。整个光伏发电系统控制的关键技术在于对电池方阵的最大输出功率控制,主要针对于输出的电流进行有效控制,这是一项控制功率的技术,在所有过程中,要进行一个合理的管控,要考虑系统的干扰性,输出波形以及失真的状态等。光伏发电系统中要控制输出电压频率、幅值、相位与电网的电压频率、幅值、相位相同,并跟随电网进行调整及稳态运行。

2、独立光伏发电系统工程设计

2.1、蓄电池容量确定

蓄电池在独立发电系统中,当日照充足而用电量较少时,起电能储存作用;当日照不充足,用电量较大时,蓄电池将释放电能,从而维持系统中重要负荷的稳定工作。市面上常见的蓄电池种类有锂电池、铅酸蓄电池、碱性蓄电池、镍氢电池等。锂电池价格昂贵,且单体大容量技术尚不成熟;镍氢电池和镍镉电池价格高且具有容量保持效应,影响电存储容量。综合考虑成本及容量最优化,目前在太阳能发电系统中主要采用铅酸蓄电池[7-8]。小型独立太阳能发电系统的工作稳定性受蓄电池容量影响。蓄电池容量是指蓄电池在规定条件(包括放电强度、放电电流及放电终止电压)下放出的电量多少或放电时间长短,单位为A·h或A·min。本文选取了昆明作为设计地点。昆明地处云贵高原中部,每年的平均气温约为16.5℃,每年的平均降雨量约为1450mm。据统计全年平均连续阴雨天数2.8d,阴雨天数比例35.9%。昆明具体气候条件如表1所示,可以看出,昆明日照条件并不优秀,所以在设计过程中蓄电池容量选择非常重要。

2.2、蓄电池容量设计

在能量存储装置的设计中,它是一种带有可调节阀的密封可充电电池,不需要维护,并且不会对环境造成特别的破坏。在上述例子中提高了对独立的系统充电电池的传统方法进行了优化,优化充电策略,电池的使用过程中加入,提供电池充电效率,并存储在用户大大的值。但是,当构建整个系统时,有必要设计电池容量。在其他情况下,只有合理的电池容量才能更有效地为负载提供连续电源并满足用户的需求。优秀的电池容量计算非常重要。

结束语

本文分析了新能源的使用和环境保护作为独立光伏发电系统的起点。对能源生产的独立光伏系统的研究在人们的生活中发挥了重要作用。它不仅可以节省资源,还可以隐藏经济效应。在研究电池充电时,可以提高整个系统的效率,延长电池寿命,降低经济负荷。

参考文献:

[1]王镜植,刘姿,刘晓强.分布式光伏发电孤岛效应的影响及对策[J].科技风,2018(17):181.

[2]郭桂兰.光伏发电系统中关键控制问题的研究[J].中国战略新兴产业,2018(24):34-35.

[3]缪利蓉.独立光伏发电系统混合储能策略研究[D].扬州大学,2018.

论文作者:陈杰,龙烈忠

论文发表刊物:《建筑细部》2018年1月下

论文发表时间:2018/8/15

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