文档介绍：光伏电站光伏发电的原理及构成引言随着环境污染、生态破坏及资源枯竭的日趋严重,近年来世界各国竞相实施可持续发展的能源政策,其中利用太阳能发电最受瞩目一种,由于太阳能发电的普遍性,还有它的长久性和廉洁性,它将成为未来能源组成的一个重要来源。由于太阳能发电具有安全可靠,无污染、无需消耗燃料、无机械转动部件,故障率低,维护方便等独特优点,因此受到各国高度重视和加强。其表现可呈两个方面:一是千屋万户的屋顶及亭院发电用能的离散性;二是大小的独立并可入网的光伏电站可行性。这两种方式,因条件和环境的不同其布局、材料和使用方式有所不同。光伏发电现成本较高,与建筑布局结合还不成熟;但随着人们认识的提高、成本的降低,技术的进步,政策的优惠,社会的需求,市场的拉动,光伏产业必将成为人类能源的一个重要组成部分。一、光伏发电(电站)的原理及构成光伏电站利用太阳能电池的光伏特性,接受辐射阳光,产生光生电流,通过调、变、存贮、分配等供给各种负载使用的一种能源。基本原理方框图电站的组成①太阳电池组阵;接收太阳辐射,产生光伏电能。由太阳能电池板串并联及支架等组成.②贮电设备一般由蓄电池来完成,它构成光伏电站的贮能设备。在太阳能电池板无光照下不发电时向负载提供能量。一般选用免维护密封蓄电池为佳。在要求高质量供电系统中碱性镍镉锂等电池较好。③充放电、逆变控制调解器用以自动对贮能设备,蓄电池的充放电的自动调节。提供适合的输入输出电流电压,起到自动保护作用。④输、送、配电设备用电负荷与负载用电的数量和时间(日、季节及时数),负载的型式和数量(感性、容性等)其它设备还应含盖场地、机房、引入、输出线路,保安等二、系统结构逆变系统是将直流电变换成交流电,其核心是逆变电路,即通过电力电子器件的开通与关断,完成逆变功能。电力电子器件的开通与关断需要合适的控制信号。根据系统的实际需要,本文所设计的逆变系统主要由主电路、控制电路、保护电路、通讯电路、辅助电源、输入滤波、输出滤波等几部分组成。逆变系统采用的基本结构框图如图1所示,控制核心选用TI公司TMS320F2812DSP芯片。三、主电路结构及参数设计逆变器的主电路结构形式多种多样,根据本系统的控制目标,采用单相全桥型带有工频隔离变压器的主电路结构,输入端加入了防反二极管与限流电阻。当工作在独立逆变模式的时候,采用LC滤波;当逆变器工作在并网模式的时候,为了减少电容滤波对相位的影响采用L滤波,将电容C通过开关断开。考虑到容量与频率等因素,系统主电路的开关管选择电力MOSFET。其中,滤波电感的选择要尽可能滤除调制波的高次谐波分量,提高输出波形质量,滤波电感的高频阻抗与滤波电容的高频阻抗相比不能过低,即滤波电感的感值不能太小。为满足输出波形质量,要求一个采样周期中,电感电流的最大变化量小于允许的电感电流纹波△ILfmax。滤波电容的作用是和滤波电感一起滤除输出电压中的高次谐波,从而改善输出电压的波形,滤波电容越大输出电压的THD值越小。然而从电路来看,在输出电压不变的情况下,增大滤波电容会使滤波电容的电流增加,逆变器的无功能量增大,损耗增加,效率降低,因此,滤波电容又不宜太大。所以,滤波电容的选取原则是在保证输出电压的THD值满足要求的情况下,取值尽量小。同时应尽可能使用高频特性较好、损耗较小的CBB电容[4]。本文设计的逆变器的功率器件开关频率为15kHz,设计截止频率fC为2kHz。考虑到系统裕量,经计算与综合考虑,选择滤波电感9mH,滤波电容3μF。