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,近年來裝機容量急劇攀升。當前,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跟蹤(MPPT)的拓撲結(jié)構(gòu),具有系統(tǒng)設(shè)計簡單、成本低和便于維護的優(yōu)勢。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(MPP),造成系統(tǒng)年發(fā)電量損失嚴重。其次,在此拓撲結(jié)構(gòu)下的監(jiān)測設(shè)備通常集成于逆變器單元,實現(xiàn)監(jiān)控終端對光伏陣列直流輸出端和交流并網(wǎng)端的運行參數(shù)監(jiān)測。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,難以保障及時采取應(yīng)急措施等問題。針對上述問題,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。本文以實現(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、模擬和實驗研究。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,并實現(xiàn)組件級別的數(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系統(tǒng)發(fā)電功率;實驗對比研究結(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實現(xiàn)組件級別的監(jiān)控,全面提升并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的智能化。
【學位授予單位】：云南師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM615;TM464

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本文編號：1187072