太陽(yáng)能光伏-市電聯(lián)合供電系統(tǒng).pdf

1、隨著世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,化石能源作為不可再生能源正日益枯竭,它所造成的環(huán)境污染問(wèn)題日益嚴(yán)重。可再生能源資源無(wú)限,分布廣泛,可循環(huán)利用,不污染環(huán)境,是化石能源的理想替代能源,具有廣闊的發(fā)展前景。在眾多的可再生能源資源中,太陽(yáng)能具有取之不盡、用之不竭等優(yōu)點(diǎn),是理想的可再生能源。近年來(lái),太陽(yáng)能光伏發(fā)電作為太陽(yáng)能的重要應(yīng)用方式正受到越來(lái)越廣泛的關(guān)注。由于太陽(yáng)能光伏發(fā)電存在電力供應(yīng)不穩(wěn)定、不連續(xù)、隨氣候條件變化等缺點(diǎn),為了保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和運(yùn)行效

2、率,需有其它能源設(shè)備進(jìn)行補(bǔ)充,在太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)中普遍采用鉛酸蓄電池作為補(bǔ)充能源。但是鉛酸蓄電池體積大,還會(huì)帶來(lái)環(huán)境污染問(wèn)題,因此在有市電的場(chǎng)合可以選擇市電作為補(bǔ)充能源。
　　 本文采用市電作為補(bǔ)充能源,提出了一個(gè)太陽(yáng)能光伏／市電聯(lián)合供電系統(tǒng),系統(tǒng)由太陽(yáng)能電池、市電、DC-DC變換器和功率因數(shù)校正變換器組成。單塊太陽(yáng)能電池的輸出電壓較低,開路電壓一般不超過(guò)50V,為了向直流母線提供穩(wěn)定的380V直流電,這就使得DC-DC變換器

3、要具有很高的升壓比。由于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的單級(jí)式DC—DC變換器不能很好地滿足本系統(tǒng)要求,本文采用Boost變換器加ZVS全橋直流變壓器的兩級(jí)式結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)有三種工作模式,即太陽(yáng)能電池單獨(dú)向負(fù)載供電、太陽(yáng)能電池和市電同時(shí)向負(fù)載供電和市電單獨(dú)向負(fù)載供電。為了能最大限度地利用太陽(yáng)能,需要制定合理的能量管理控制策略控制系統(tǒng)的能量流向,使兩個(gè)供電電源協(xié)調(diào)工作,向負(fù)載提供穩(wěn)定的電能。系統(tǒng)能量管理的核心是根據(jù)太陽(yáng)能電池和負(fù)載的工作狀態(tài),控制系統(tǒng)工作在合適的工

4、作模式。為了進(jìn)一步提高直流變壓器的效率,本文將LLC諧振網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于全橋直流變壓器電路,提出了一種LLC諧振全橋直流變壓器。對(duì)ZVS全橋直流變壓器和LLC諧振全橋直流變壓器進(jìn)行了損耗分析與對(duì)比。為了驗(yàn)證系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和能量管理控制策略的有效性,本文設(shè)計(jì)了一個(gè)2kW的太陽(yáng)能光伏／市電聯(lián)合供電系統(tǒng)。研制了一臺(tái)原理樣機(jī),并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和能量管理控制策略都是正確的。此外,研制了一臺(tái)1kW的LLC諧振全橋直流變壓器原理樣機(jī),并進(jìn)行