本文關(guān)鍵詞：基于微型逆變器的智能并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)性能研究

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【摘要】：太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電作為最具發(fā)展?jié)摿Φ目稍偕茉磻?yīng)用,近年來裝機(jī)容量急劇攀升。當(dāng)前,光伏并網(wǎng)發(fā)電工程中的光伏陣列主要采用集中式最大功率點(diǎn)跟蹤(MPPT)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),具有系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡單、成本低和便于維護(hù)的優(yōu)勢(shì)。但在陰影遮擋、熱斑、組件參數(shù)不同等失配條件下,光伏組件間的最大功率點(diǎn)出現(xiàn)差異,集中式MPPT裝置難以跟蹤到光伏陣列的最大功率點(diǎn)(MPP),造成系統(tǒng)年發(fā)電量損失嚴(yán)重。其次,在此拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)下的監(jiān)測(cè)設(shè)備通常集成于逆變器單元,實(shí)現(xiàn)監(jiān)控終端對(duì)光伏陣列直流輸出端和交流并網(wǎng)端的運(yùn)行參數(shù)監(jiān)測(cè)。此監(jiān)控方案一方面存在增加通信成本、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)冗余的問題,另一方面存在監(jiān)控終端無法定位故障信息點(diǎn),難以保障及時(shí)采取應(yīng)急措施等問題。針對(duì)上述問題,伴隨著智能電網(wǎng)概念的提出,智能化并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)已成為主流研究和發(fā)展趨勢(shì)。本文以實(shí)現(xiàn)智能化并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)為目的,以基于分布式MPPT并集成窄帶電力線載波通信技術(shù)的并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)為研究主線,展開較為深入的理論、模擬和實(shí)驗(yàn)研究。理論分析出了組件式系統(tǒng)配置下的光伏系統(tǒng)能夠有效降低組件參數(shù)差異、局部陰影遮擋帶來的損失,并實(shí)現(xiàn)組件級(jí)別的數(shù)據(jù)監(jiān)控和故障定位;仿真結(jié)果顯示,傾角變化會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)年均發(fā)電量最高43.75%的變化率;方位角變化則會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)年均發(fā)電量最高11.78%的變化率;在局部陰影遮擋下,基于微型逆變器的光伏系統(tǒng)相比基于集中式逆變器的光伏系統(tǒng)月均性能提高了10%~26.1%,有效避免了組件失配折損整個(gè)系統(tǒng)發(fā)電功率;實(shí)驗(yàn)對(duì)比研究結(jié)果顯示,傾角變化在一天內(nèi)引起集中式逆變器系統(tǒng)1.6%~32.5%的發(fā)電功率變化,微型逆變器系統(tǒng)26.55%~30.42%的發(fā)電功率變化;方位角變化在一天內(nèi)導(dǎo)致微型逆變器系統(tǒng)20~33%的發(fā)電功率變化;局部陰影遮擋下,微型逆變器系統(tǒng)相比集中式逆變器系統(tǒng)性能最大提升了9.2%。研究結(jié)果表明,基于微型逆變器和NB-PLC的并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)能夠提高系統(tǒng)在失配條件下的發(fā)電性能;并在降低配件數(shù)量和通信成本的同時(shí)實(shí)現(xiàn)組件級(jí)別的監(jiān)控,全面提升并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的智能化。
【學(xué)位授予單位】：云南師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM615;TM464

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本文編號(hào)：1187072