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基于单相光伏并网逆变器的有源储能电容变换器研究(2)

时间:2018-04-13 21:43来源:毕业论文
存挑战。因此,大力研究和发展太阳能等新能源是解决能源危机的有效途径[1] 。 1.1 课题研究背景及意义 1.1.1 全球能源利用 现状 以及环境影响 化石燃料


存挑战。因此,大力研究和发展太阳能等新能源是解决能源危机的有效途径[1]

1.1 课题研究背景及意义
1.1.1 全球能源利用现状以及环境影响
化石燃料的过度使用,对自然环境造成了不可想象的创伤。自工业革命以来,人
类开采各类非可再生能源的进程加快。在能源结构更替的条件系,世界经济与社会水
平得到了高速的发展,但与此同时,人类过于频繁的活动也极大地影响了全球二氧化
碳排放量和全球气候。据气象学家估计,仅人类使用化石燃料所产的二氧化碳就已超
过陆地植物每年经光合作用固定二氧化碳排放量,这严重破坏了自然界的二氧化碳循
环平衡,同时对保护地球的臭氧层造成了一定的破坏。
由于非可再生能源在地球的储藏量是有限的,为了人类的未来,研发新能源技术
已迫在眉睫。光伏发电技术对新能源的研发意义重大。
1.1.2 新能源与光伏发电技术
面对能源危机问题,世界各国都在大力倡导发展新能源技术。正因为新能源具备
绿色、环保、无噪声等特点,尤其是太阳能,所以才备受科研人员关注。
利用太阳能发电的技术被称为光伏发电技术( ic Photovolta Generate y Electricit
y log Techno ) 。根据光生伏特效应原理,人类研制出了能够将太阳能转化为电能的光
伏电池,这标志着光伏发电时代的到来。随着人类对这一技术不断深入地研究,形成
了如今较为成熟的光伏发电技术。由于太阳能电池具有安全可靠、无噪声、绿色环保等特点,光伏发电技术广泛应用于各个领域阶层,小到家庭用户独立发电系统,大到
航天航空电源。拓扑结构、控制技术、光伏电池是体现光伏发电技术的三个主要方面,
也是太阳能作为新能源被进一步开发利用的研究领域[2]

光伏电池组、控制器和逆变器构成了一套相对完整的光伏发电系统,在实际工程
应用中,还需要根据实际情况增加例如保护电路等附加电路结构。
1.1.3 国内外光伏技术发展现状
(1)国外光伏发电技术研究热点
光伏电池是光伏发电系统中最核心部件之一,目前在实际应用中需要解决两个
难点:一是较低的光电转换效率;二是较高的生产成本。在生产光伏电池的过程中,
需要消耗大量的硅材料,同时大量的能源需要投入到工业生产中,即使光电技术研究
得再透彻,在生产源头就提前消耗大量能源,这是得不偿失的。因此,研究高转换效
率、低制造成本的光伏电池成为了光伏领域的一大研究热点[3]

此外,对逆变技术的研究也成为了提高光伏发电效率一块热门领域。光伏电池组
所产生的电能为直流电能,但最普遍的用电负载是交流负载。直流电转换为交流的过
程是必不可少的,这就需要逆变器作为中间桥梁。
逆变器的逆变输出电压电流须小于一定谐波含量,同时能够很好的跟踪公共电网
电压,这样才能够并网使用。而对于独立发电情况下,逆变器的安全可靠运行是首要
问题,特别需要注意的是“孤岛效应”的防护。另外,在光伏并网逆变系统中,直流
变交流会引起光伏电池电压在一定范围内波动,从而影响最大功率点跟踪(Maximum
Power int Po Tracing ——以下简称MPPT )算法的效果[3]

(2)我国光伏发电技术进展
我国对于光伏发电技术的研究起步较晚,但在近二三十年,我国对光伏发电技术
各方面投入大量人力、物力进行研究,在晶体硅高效电池、非晶硅薄膜电池、碲化镉 基于单相光伏并网逆变器的有源储能电容变换器研究(2):http://www.youerw.com/zidonghua/lunwen_13213.html
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