文档介绍：毕业设计方案
题
目
分布式光伏发电并网系统
学
院
自动化与电气工程学院
专
业
电气工程及其自动化
班
级
电气传动1001班
学
生
邢佰林
学
号
20100321283
指导教师
耿欣
2•预期研究结果
解决分布式光伏发电设备最大功率跟踪、光伏逆变器拓扑结构分析、储能电池组的检并充 放电。
三、设计方案
该光伏发电系统主要由光伏阵列、蓄电池组、控制器、逆变器、负载等组成。其整体系统框 图如下所示
光伏阵列
直流负载
dgdc电路 〉控制器DSP —'逆变器:;
交流电网
蓄电池组
下图是简化的独立性逆变系统的结构框图
二•逆变器的原理与太阳能发电系统的类型比较与选择
逆变器将直流电转化为交流电，若直流电压较低，则通过交流变压器升压，即得到标准交 流电压和频率。其原理大致是一个低压直流转换为一个高压交流的过程
首先，直流电压分两路一给前级IC供电产生一个KHZ级的控制信号，一路到前级功率管，由 控制信号推动功率管不断开关使高频变压器初级产生低压的高频交流电通过高频变压器输出高
频交流电再经过快速恢复二极管全桥整流输出一个高频的几百V直流电到后级功率管然后再由 后级IC产生50HZ左右的控制信号来控制后级的功率管工作然后输出220V50HZ的交流电。对 大容量的逆变器，由于直流母线电压较高，交流输出一般不需要变压器升压即能达到220V，在 中、小容量的逆变器中，由于直流电压较低，如12V、24V,就必须设计升压电路。
目前太阳能发电系统的类型主要有：独立型和并网型。虽然二者的相关技术都已发展较成 熟，但各自还是存在缺陷。独立型光伏发电系统主要应用于家庭、农村、边远地区的供电或者作 为城市照明、通信、信号检测系统的电源。但此类系统过多依赖于蓄电池，使得系统效率较低且 成本高。并网型光伏逆变系统将其发出的电量传给电网，成本相对降低，但是当电网发生故障或 需要检修时，为了防止孤岛效应的产生，并网系统必须与电网切断，这样必然造成一定的浪费。
目前，世界光伏产业的突出特点是：光伏并网发电的应用比例愈来愈大，已经成为太阳能 光伏发电的主要发展方向。表1-1给出光伏并网发电市场份额增长情况。2006、2007年欧洲的 光伏并网系统比例达到95%以上，世界平均比例达到80%以上，说明光伏并网发电在未来能源 中的作用越来越大。
表1-1光伏并网发电的份额
年份 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007
份额(％)
3・1根据光伏系统的系统功能分类
目前常用的光伏并网发电系统可以按照系统功能分为两类，一种为含有蓄电池 环节的“可调度式光伏并网发电系统”另一种为不含蓄电池组的“不可调度式光伏 并网发电系统”。
tr
蓄电池组
(a)可调度式光伏并网发电系统
光伏阵列
交流电网
（b）不可调度式光伏并网发电系统
不可调度式光伏并网发电系统中，并网逆变器将光伏阵列产生的直流电能转化 为和电网电压同频、同相的交流电能，当主电网断电时，系统自动停止向电网供电。 白天当光伏系统产生的交流电能超过本地负载所需时，超过部分馈送给电网；其它时 间，特别是夜间，当本地负载大于光伏系统产生的交流电能时，电网自动向负载提供 补充电能。当电网故障或维修时，出于安全考虑，逆变器停止工作，而且必须使逆变 器、电网和负载三者电气断开，光伏并网系统不再向电网和负载提供电能。
可调度式光伏并网发电系统和前者相比,最大的不同处是系统中配有储能环（目 前通常采用蓄电池组），蓄电池组的容量大小按具体需要配置。可调度式光伏并网发 电系统在功能和性能方面较之不可调度式有若干扩履和提高，主要表现在：
1核心逆变器一般由并网逆变器和蓄电池充电器两部分组成。其功能不仅是将 太阳电池阵列产生的直流电能逆变后输向电网，同时还经DC/DC变换后向蓄电池充 电。
2可调度系统不仅能向电网馈送同频同相的正弦波电能，而且还可作为电网终 端的有源功率调节器用于补偿电网终端缺乏的无功分量以稳定电网电压，同时亦可抵 消有害的高次谐波分量，对提高电能质量极有裨益。
3大功率可调度式光伏并网发电装置可以根据运行需要自由确定并网电流的大 小，这有益于电网调峰。电网负荷增加时，可以调度增加光伏并网发电装置的上网电 流，有助于电网的运行质量。
可调度式光伏并网系统在功能上虽似优于不可调度式光伏并网系统，但由于增 加了储能环节（目前主