光伏户用电源系统的研究与设计
独立光伏系统逆变电源研制--毕业设计论文
［ 州ｏ ］ ｈｏ ｌｉ ｏ ｒ ｓｍ ｓｉｈ ｏｅｓ ｃ Ｐｓｐ ｌｉ ｉ Ｉ ｒｅ ｏｅ ｐ ｔｏａ ｐ ｅ斗ｔ ，ｗｔ ｐｗｒｏｒ， ｕ 一 ｌｃ ｕ，ｎｇ ｔ Ｐｗｒ ｅ Ｋ ｄ ｒ ｏ ｖｔｃ ｗ ｅ ｃ ｕ ｅ ｈ ｕ ｒ ｔ ｔ ａｄ ｃ ｅ
Ｍｏｕ ， ｖｒ杭Ｓ ｕｏ ａＰｌ一 ｌｈ ｏｕａｏ ｄｌ Ｉ ｅ ｅｎ ｔ ｅ ｉ ｓｉ ｌｕｓ ｗｄ ｍ ｄｌｌ ｎ ｄ ｅ ｔ ｔ ｎ
摘要
摘
要
近年来，光伏发 电技术有了广泛的应用，随着我 国新能源法 的颁布 ，光伏发 电系统将在我 国拥 有更广阔的发展空 间。逆变 电源是光伏发电系统 的重要部件，其性能对 光伏系统的应用产生较大影 响。目前，国内纯正弦波输 出逆变 电源主要采用 工频变压器升压输出，这种逆变器体积大、笨重 、 价格也较高，难以适应技术发展和市场 需求 。为此 ， 本文提出采用 “ 推挽 电路＋ 高频升压十 全桥逆变” 的逆变电源设计方案 ， 有助于降低系统体积并提高系统效率 。 整个系统设计分 为硬件和软件两方面， 其 中硬件分为直流升压环节和逆变环节 。 在直流升 压环节 ，本文采用电压电流双反馈 ，避免 了高频变压器磁 偏饱和 问题 ，同时增加了系 统稳定性和动态响应速度。控制器为 Ｕ ３４ 电流型控制芯片 。论文也详细讨论了高频变压器的设 Ｃ８ ６ 计 ，滤波元器件参数选择。 在逆变环节 本文采用 Ｉ酬 集成功率模块 ， ， Ｐ 简化 了驱动电路设计 。由于 ＩＭ 自带欠压保护、短 Ｐ 路保 护功能 ，增 加 了系统抗干 扰能力 。控制芯 片采用价格 便宜 、性能优 越的 盯 ７ 系列单片 机 ｍ Ｌ Ｃ ３ ，生成 ＳＷＭ 波并监控系统状态。 Ｐ２ ２ １ Ｐ
ＬＩ Ｌ 太阳能光伏发电的优点
太阳光辐射能经太阳能电 池转换为电能，再经过能量存储、能量变换控制等环节，向负载提供 合适的 直流或者交流电能。 与常规发电 和其他绿色能源发电技术相比， 太阳能光伏发电 技术有以 卜 不可比 优势１ ０ 拟的 ０ ］ ２： ３ ｌ ］ （ 是真正的无污染排放、 ） １ 不破坏环境的 可持续发展的绿色能源： ２ （ 能量具有广泛性， ） 随处可得，不受地域的限制； ３ （ 于无机械转动部件而运行可靠， ）由 故障率低； ４ （ 维护简单， ） 可以无人值守； ） ５ （ 应用场合广泛和灵活，既可以 独立于电网 运行， 也可以与电网井网 运行： ） ６ （ 无需架设输电线路，可以 方便地与建筑物相结合； ７ （ 建站周期短， ） 规模大小随意，发电 效率不随发电规模的大小而变。 太阳能光伏发电系统由 于安全可靠、 无噪声、无污染、维护简单、使用寿命长 、规模灵活，既 可一家一户地分散供电， 也可大规模集中 供电 或并网运行，应用几乎不受地域条件的限制，资源量 又非常丰富，因而始终受到青睐，被誉为２ 世纪的土要发展能源。 １
光伏电源系统的原理及组成
光伏电源系统的原理及组成首先太阳能电池发电系统是利用以光生伏打效应原理制成的太阳能电池将太阳辐射能直接转换成电能的发电系统。
它由太阳能电池方阵、控制器、蓄电池组、直流/交流逆变器等部分组成，其系统组成如图所示。
图1-1宏阳能电池发电僚统示党忸1 .太阳能电池方阵：太阳能电池单体是光电转换的最小单元，尺寸一般为4cm2到100cm2不等。
太阳能电池单体的工作电压约为0.5V,工作电流约为20 —25mA/cm2, 一般不能单独作为电源使用。
将太阳能电池单体进行串并联封装后，就成为太阳能电池组件，其功率一般为几瓦至几十瓦，是可以单独作为电源使用的最小单元。
太阳能电池组件再经过串并联组合安装在支架上，就构成了太阳能电池方阵，可以满足负载所要求的输出功率（见图1－2）。
（1）硅太阳能电池单体常用的太阳能电池主要是硅太阳能电池。
晶体硅太阳能电池由一个晶体硅片组成，在晶体硅片的上表面紧密排列着金属栅线，下表面是金属层。
硅片本身是P型硅，表面扩散层是N区，在这两个区的连接处就是所谓的PN结。
PN结形成一个电场。
太阳能电池的顶部被一层抗反射膜所覆盖，以便减少太阳能的反射损失。
太阳能电池的工作原理如下：光是由光子组成，而光子是包含有一定能量的微粒，能量的大小由光的波长决定，光被晶体硅吸收后，在PN结中产生一对对正负电荷，由于在PN结区域的正负电荷被分离，因而可以产生一个外电流场，电流从晶体硅片电池的底端经过负载流至电池的顶端。
这就是“光生伏打效应”m伟组『Im 1 2太阳循电池单体、91件和方PI将一个负载连接在太阳能电池的上下两表面间时，将有电流流过该负载，于是太阳能电池就产生了电流；太阳能电池吸收的光子越多，产生的电流也就越大。
光子的能量由波长决定，低于基能能量的光子不能产生自由电子，一个高于基能能量的光子将仅产生一个自由电子，多余的能量将使电池发热，伴随电能损失的影响将使太阳能电池的效率下降。
（2）硅太阳能电池种类目前世界上有3种已经商品化的硅太阳能电池：单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池。
家用太阳能光伏电源系统技术条件和试验方法
户用光伏电源产品的质量直接关系到用户的利益。
目前我们国家有标准；GBT19064～2003家用太阳能光伏电源系统技术条件和试验方法对户用光伏电源产品(以下简称产品)进行评价。
该标准产品部件提出了相关的技术要求，对组装成一体的产品整体性没有评价标准。
2004年10月，lEC颁布了国际标准IEC62124独立光伏系统一设计验证(PhotovOItaic(PV1standa10nesystems—Des_gnvermcation)，该标准制定了对独立光伏系统设计进行验证试验的程序，以及系统设计验证的技术要求，从而可以对系统整体性能进行评估。
标准的范围和目的IEC62124标准所包括的技术性能测试方法和程序适用于独立光伏发电系统。
独立光伏系统由多个部件组成，即使部件符合技术和安全标准，整个系统的技术指标是否满足设计要求，仍需进一步验证。
该标准验证了系统的设计和性能，并对系统性能进行评估。
系统性能试验要求和抽样系统应依据本标准的试验程序进行性能试验。
在试验进行中，测试者应严格遵守制造商的操作、安装和连接指示。
性能试验可以进行室外试验，也可以进行室内试验。
如果试验现场的室外测试条件和标准中的模拟室外条件相似，可以进行室外试验。
如果差别很大，则建议做室内试验。
试验条件能够覆盖系统被设计和使用的主要气候区。
试验需要同一型号的系统抽取两个样品，如果有一个系统在任何一种试验中不合格，那么另一满足标准要求的系统将重新接受整个相关试验。
如果这一系统也不合格那么该设计将被认为达不到验证要求。
系统性能试验系统性能试验共分为三个阶段：预处理、性能试验、最大电压时负载运行的适用性。
1.预处理预处理试验的目的是为了确定系统正常运行时的HVD(蓄电池充满断开时的电压)、LVD(蓄电池欠压断开时的电压)。
试验前应按照制造商的说明对蓄电池进行预处理(如果在系统文件中说明蓄电池不需要预处理，则不进行此项工作)。
如果光伏组件为非晶硅，则应进行光致衰降试验。
光伏发电系统控制器的设计与实现
光伏发电系统控制器的设计与实现光伏发电系统控制器是光伏发电系统的关键部件，它的设计和实现直接影响着整个系统的性能和稳定性。
光伏发电系统控制器主要功能是对光伏电池组进行控制和监测，以确保系统的安全运行和高效发电。
本文将介绍光伏发电系统控制器的设计与实现过程，包括硬件和软件的设计，以及系统的测试和验证。
一、硬件设计光伏发电系统控制器的硬件设计包括主控芯片的选择、电路设计和PCB设计。
主控芯片是控制器的核心部件，它负责对光伏电池组进行监测和控制，以及与用户进行交互。
在选择主控芯片时，需要考虑其性能、功耗、成本和可靠性等因素。
一般来说，常用的主控芯片包括STM32系列、PIC系列和Arduino等。
电路设计包括电源电路、通信接口电路、传感器接口电路等。
电源电路用于为主控芯片和其他外部设备提供稳定的电源；通信接口电路用于实现与上位机或其他设备的通信；传感器接口电路用于连接光伏电池组的温度传感器、电压传感器和电流传感器等。
这些电路设计需要考虑系统的稳定性和可靠性，并尽可能减少功耗和成本。
PCB设计是将电路设计转化为实际的印制电路板。
在PCB设计过程中，需要考虑电路布局、线路走线、地线布局、电源分布等因素，以确保设计的电路能够正常工作并符合EMC要求。
还需要考虑板子的成本和生产可行性，以便在实际生产中能够达到预期的性能和质量。
光伏发电系统控制器的软件设计包括嵌入式系统的开发和上位机软件的开发。
嵌入式系统的开发是控制器核心功能的实现，包括对光伏电池组的监测和控制，以及系统的保护和故障处理。
一般来说，嵌入式系统的开发可以采用C语言或C++语言进行编程，使用相关的开发工具进行编译和调试。
上位机软件的开发是与控制器进行交互的界面，用于显示系统运行状态、设置系统参数、接收告警信息等。
上位机软件可以采用C#、Java或Python等编程语言进行开发，利用相关的界面设计工具进行界面设计和开发。
还需要考虑上位机与控制器的通信协议和接口，以确保通信的稳定和可靠。
光伏电源的设计要求
光伏电源的设计要求
光伏电源的设计要求包括以下几个方面：
1. 确定系统功率：根据负载的总功率确定所采用的逆变器的输出功率，并给逆变器留足充分余量。
2. 考虑负载匹配：离网型光伏发电系统要充分考虑各种负载与逆变器的匹配，特别是网内负载如果有诸如洗衣机、电冰箱、空调机等带有电机等电感性的负载就必须选择和配备正弦波或准正弦波的逆变器，以满足电感性负载对逆变器输出波形的需求。
3. 计算负载工作时间和用电量：以客户需求为依据来设计光伏阵列的容量和蓄电池的容量，达到既满足用户用电需求，又能控制总体投资成本的目的。
4. 考虑绝缘安全性能：绝缘阻抗监测即PV电源的输入电路对地、输出电路对地以及输入电路与输出电路间的绝缘电阻应不小于1MΩ,因此电源设计应包含绝缘阻抗侦测电路。
绝缘强度即PV电源的输入电路对地、输出电路对地以及输入电路对输出电路(隔离型)应承受50/60Hz的正弦交流电压1min，试验电压的有效值不同法规略有不同，但都要求电源设计应保证不击穿、不飞弧，并对漏电流大小有要求。
这些要求需要结合具体负载的实际情况进行设计，建议咨询相关领域的专家以获取更准确的信息。
5KW家用并网光伏发电系统设计-毕业论文-毕业论文
---文档均为word文档，下载后可直接编辑使用亦可打印---摘要我国是发展中大国，工业发展与国民用电对能源的依赖性非常大，太阳能不仅清洁无污染而且是可无限再生的一种能源，对太阳能的利用推动了光伏发电产业的发展，小型的家用光伏发电能直接惠利于民在今年来受到广泛关注。
本文设计了装机容量为5KW的光伏并网发电系统，足以满足一般家庭的生活用电。
针对光伏发电产业的现状和前景进行了简单介绍，对光伏并网发电系统的各个模块进行了设计。
包括光伏电池的原理与电池组件的设计、主电路设计、控制系统设计，主电路是由DC/DC变换部分和DC/AC变换部分组成，DC/DC包括电源电路、稳压电路，用于提升光伏电池的输出电压并使之稳定不变；DC/AC包括逆变电路及其驱动信号发生电路；控制系统包含主控芯片、控制电路，控制策略包含最大功率点跟踪算法、spwm驱动信号产生等。
该设计简单可靠，经济实惠，清洁无污染。
关键词：光伏并网，最大功率点跟踪控制，单相全桥逆变电路5KW home photovoltaic grid-connected power generation systemdesignabstractChina is a large developing country. Industrial development and national electricity are very dependent on energy. Solar energy is a clean and renewable energy source. The use of solar energy has promoted the development of the photovoltaic power generation industry. Small domestic photovoltaic power generation can directly benefit Beneficial to the people this year has received widespread attention. This article designed a photovoltaic grid-connected power generation system with an installed capacity of 5KW, which is enough to meet the daily electricity consumption of ordinary families.The current situation and prospect of the photovoltaic power generation industry are briefly introduced, and the modules of the photovoltaic grid-connected power generation system are designed. Including the principles of photovoltaic cells and battery module design, main circuit design, and control system design, the main circuit is composed of two parts: DC / DC conversion and DC / AC conversion. DC / DC includes power supply circuit, voltage stabilization circuit, DC / AC Including the inverter circuit and its driving signal generating circuit, the control system includes the main control chip, control circuit, maximum power point tracking algorithm, spwm driving signal generation, etc. The design is simple, reliable and economical. Keywords:grid-connected photovoltaic; maximum power point tracking control; single-phase full-bridge inverter circuit目录1绪论1.1课题研究背景随着社会发展，对能源的需求越来越大，化石能源在可预见的将来中会枯竭，因此研究新能源对人类社会的发展具有重要意义，太阳能是一种清洁而且可再生的新型能源，而光伏发电不仅能合理利用太阳能，也能带动相关产业的发展，对我国新能源战略具有重要意义。
太阳能光伏电站直流电源系统设计方案
太阳能光伏电站直流电源系统设计方案直流电源系统是指采用蓄电池组供电的直流系统，是一种与电力系统运行方式无关的独立电源系统。
在发电场站故障甚至交流电源完全消失的情况下，为电力系统中相关设备提供可靠的工作电源，因此它具有很高的供电可靠性。
此外,由于蓄电池电压平稳，容量较大，可以提供断路器合闸时所需用的较大的短时冲击电流，直流电源主要是对发电场站的断路器的控制回路、信号设备、微机保护、远动装置和自动装置以及（由逆变电源供电的）计算机等设备供电。
在正常和故障情况下以保证他们能可靠地动作。
1设备性能要求1.1监测控制系统结构：N+1模块化结构热备份,带电热插拔。
监控方式:采用触摸屏主监控，智能电池管理和支路绝缘监测，“四遥”功能完善,并提供数据库格式及通讯规约。
设有RS232和RS485接口，使输出模拟量和状态量信号与变电所综自系统连接，通讯协议满足综自系统要求，触摸屏主监控内设CDT 和MOdbUS规约，可以任意选择，信息有：直流母线电压、充电装置出口电压、直流系统接地、直流母线电压异常、充电装置故障、蓄电池电压及开断设备的事故动作等信号和交流电源故障，直流馈路空开跳闸等情况。
微机绝缘监测装置采用在线检测支路漏电方式，带有通讯接口，与直流系统通讯。
蓄电池浮充、均充电压可调。
电池监测仪能实现对每个单体电池电压和内阻的监控，具备容量分析功能，能与直流系统通讯，其测量误差应W2%0o 能实现多个整流模块民主均流。
直流系统能与监控系统通讯，支持公共通用规约。
1.2充电模块直流电源系统的充电模块采用高频开关电源，它是采用软开关技术的一种高效高精度电源，可多模块并连工作。
它的电池兼容性高、直流可控性好、功率因数高、噪音低、均流性好、体积小、直流成分纯净度高、重量轻、效率高、输出纹波小、模块叠加、N+1热备份设计，及便于计算机管理。
由于它的输入输出接口都采用硬接插件(热插板)连接方式,维修更换极为简便,所以特别适合电力系统动态负荷多、稳压、稳流、纹波精度要求高和N+1的冗余配置、较好的电磁兼容性、可靠性的要求。
家用光伏储能系统的设计与实现
家用光伏储能系统的设计与实现张骁;胡忠平;时金林;赵小飞【摘要】针对电网负荷高峰时用电量不足和太阳能资源不能充分开发等问题,基于自行研制的以芯片为主体的控制板,设计并实现了一种新型高效的家用光伏储能系统,详细地介绍了该系统的整体架构、电路原理及其现实功能.实际应用表明,该系统具有可靠性高、通用性强、安全性好、环境保护效果好的特点,达到了期望的设计要求.%To solve the problems that electricity shortage is not enough in the peak power demand and solar energy resources can not be fully developed, based on the control panel developed by chips, we have designed and implemented a new efficient household photovoltaic energy storage system. This paper introduces the overall architecture of our designed system, the circuit principle and its practical functions. The practical application shows that our system has the characteristics of high reliability, strong universality, good safety and good effect in environmental protection, and it has achieved the design requirements.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2017(025)019【总页数】5页(P165-169)【关键词】控制板;储能系统;光伏能源;安全性;通用性【作者】张骁;胡忠平;时金林;赵小飞【作者单位】南京熊猫电子股份有限公司特种电源研发部江苏南京 210002;江苏科技大学计算机科学与工程学院,江苏镇江 212003;南京熊猫电子股份有限公司特种电源研发部江苏南京 210002;南京熊猫电子股份有限公司特种电源研发部江苏南京 210002;南京熊猫电子股份有限公司特种电源研发部江苏南京 210002【正文语种】中文【中图分类】TN7Abstract:To solve the problems that electricity shortage is not enough in the peak power demand and solar energy resources can not be fully developed，based on the control panel developed by chips，we have designed and implemented a new efficient household photovoltaic energy storage system.This paper introduces the overall architecture of our designed system，the circuit principle and its practical functions.The practical application shows that our system has the characteristics of high reliability，strong universality， good safety and good effect in environmental protection，and it has achieved the design requirements. Key words:control board；energy storage system； photovoltaic energy；safety； versatility充分开发利用太阳能新能源是世界各国可持续发展的能源战略决策，是21世纪世界经济发展中最具决定性影响的技术之一。
户用光伏发电系统设计方案
户用光伏发电系统设计方案一、户用光伏概述户用光伏发电系统是一种利用太阳能产生电能的装置，它主要由太阳能电池组件（通常放置在家中的屋顶或其他适合的位置）、太阳能充放电控制器、蓄电池组、逆变器和负载等部分组成。
当阳光照射到太阳能电池板上时，太阳能被转换为电能，然后通过充放电控制器分配给蓄电池组存储，或者在无光照条件下，由蓄电池组供电给直流负载，再通过逆变器转换为我们日常使用的交流电，供给家中的电器使用。
户用光伏系统可以是独立的，也可以是并网的，后者允许系统与公共电力网络相连，从而实现能量的多向流动二、户用光伏优势1.减损耗降花费光伏电源处于用户侧，发电供给当地负荷，视作负载，可以有效减少对电网供电的依赖，减少线路损耗，同时节省用户的用电花费，余量上网以及全额上网可获得收益。
2.低门槛建设门槛低，充分利用已有建筑，可以将光伏电池同时作为建筑材料，有效减少光伏电站的占地面积。
3.独立运行与智能电网和微电网的有效接口，运行灵活，适当条件下可以脱离电网独立运行。
4.绿色环保屋顶安装光伏电站，不仅起到隔热降温、美观的效果，还能够创造绿色收益。
三、户用光伏设计方案在建筑屋顶安装光伏发电系统设计应符合构件的各项物理性能要求，根据当地的特点，作为建筑构件的光伏发电组件应采取相应的防冻、防冰雪、防过热、防雷、抗风、防火、防腐蚀等技术措施。
1.光伏组件与光伏方阵设计光伏组件的类型、数量、安装位置等应当根据建筑屋顶设计确定，光伏方阵应结合太阳能辐射度、风速、雨水、积雪等气候条件及建筑朝向、屋顶结构等因素进行设计。
2.光伏支架设计光伏支架基础应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计，使用年限不应小于屋顶分布式光伏设计使用年限，且不应小于25 年。
3.防雷与接地设计光伏防雷设计应分为建筑部分防雷系统设计和电气部分防雷系统设计，并遵守相关设计规定。
光伏方阵应设置接地网，并充分利用支架基础金属构件等自然接地体，接地连续、可靠，工频接地电阻应满足相关接地要求。
屋顶光伏发电设计方案
屋顶光伏发电设计方案1. 引言随着全球对可再生能源的需求不断增加，人们对屋顶光伏发电系统的兴趣也越来越高。
屋顶光伏发电作为一种清洁、环保且可持续发展的电力来源，被广泛应用于家庭和商业建筑。
本文将介绍一种基于屋顶光伏发电的设计方案，以满足日常用电需求，并实现电力的自给自足。
2. 设计方案概述屋顶光伏发电设计方案的基本原理是利用太阳能通过光伏组件产生电能，并将其转化为可供日常使用的交流电。
该方案主要由以下组成部分构成：•光伏组件：负责将太阳能转化为直流电能。
•逆变器：将直流电能转化为交流电能。
•电池储能系统：用于储存多余的电能，以供夜间或阴天时使用。
•电网连接装置：将多余的电能通过电网供应给其他用户或从电网获得辅助电源。
3. 设计方案详述3.1 光伏组件选择选择合适的光伏组件是整个设计方案中最重要的一步。
在选择光伏组件时应考虑以下几个因素：•效率：高效率的光伏组件可以提供更多的电能输出。
•耐久性：光伏组件需要长期暴露在户外环境中，因此选用耐久性较好的组件可以延长系统的使用寿命。
•面积：屋顶面积有限，因此需要根据实际情况选择面积适中的光伏组件。
3.2 逆变器选择逆变器的作用是将光伏组件输出的直流电能转化为交流电能。
在选择逆变器时应考虑以下几个因素：•输出功率：逆变器的输出功率应与光伏组件的功率相匹配，以保证系统的正常运行。
•效率：高效率的逆变器可以减少能量损失，提高系统的总体效率。
•可靠性：逆变器应具有较好的稳定性和可靠性，以确保系统长期稳定运行。
3.3 电池储能系统设计电池储能系统用于储存光伏组件产生的多余电能，并在夜间或阴天时供电。
在设计电池储能系统时应考虑以下几个因素：•储能容量：根据日常用电需求和光伏组件的输出功率，确定合适的储能容量，以保证系统能够满足全天候的用电需求。
•充放电效率：电池储能系统的充放电效率应尽可能高，以减少能量损失。
•循环寿命：电池储能系统的循环寿命应较长，以降低系统的维护成本。
分布式光伏发电系统的电气设计
分布式光伏发电系统的电气设计随着可再生能源发电技术的不断发展，分布式光伏发电系统逐渐成为一个重要的能源供应方式。
光伏发电系统通过光伏电池板吸收太阳能的辐射转化为直流电，并通过逆变器将其转化为交流电以供电网使用。
本文将着重探讨分布式光伏发电系统的电气设计方面的内容。
1. 系统结构设计分布式光伏发电系统的电气设计首先从整体系统结构设计入手。
根据实际需求，确定系统的并网方式，即选择与电网并网还是独立发电系统。
同时，需要考虑系统的并网容量和接口设计，确保系统的安全可靠性和稳定性。
2. 逆变器选择与配置逆变器是分布式光伏发电系统中至关重要的组件之一。
逆变器的选择与配置应根据光伏电池板的输出功率、电压和电流等参数进行合理匹配，确保光伏发电系统的输出性能和效率。
此外，还需要考虑逆变器的维护和保养要求，以及其对系统安全与稳定性的影响。
3. 电网接入与保护分布式光伏发电系统需要与电网进行连接，并实现双向电能流动。
因此，电网接入和保护是电气设计中不可忽视的重要环节。
合理设计电网接入装置和保护装置，确保系统与电网的稳定互联，并安装必要的过压、过流和接地保护装置，以保障系统的运行安全。
4. 直流电源系统设计分布式光伏发电系统中，直流电源系统的设计对系统的整体性能和运行稳定性具有重要影响。
应根据光伏电池板的特性和系统负载的需求，合理设计直流配电系统，包括直流电缆的选择、电流和电压的计算等。
同时，考虑到系统的可靠性，还需要配置适当的电池组，以提供备用电力。
5. 接地系统设计在电气设计中，接地系统的设计是分布式光伏发电系统中的一项重要任务。
良好的接地系统设计可以保障系统的电气安全性和可靠性。
确保系统各个组件和设备的接地能够有效地排除故障电流，减少触电危险，并防止系统受到雷击和电磁干扰等。
6. 控制与保护系统设计分布式光伏发电系统的电气设计还需要考虑控制与保护系统的设计。
通过合理配置控制与保护设备，可以实现对系统的监测、控制和保护。
光伏发电系统的电能质量分析与优化设计
光伏发电系统的电能质量分析与优化设计光伏发电系统是一种利用太阳光转化为电能的绿色能源系统。
随着可再生能源的广泛应用和推广，光伏发电系统的需求也在不断增加。
然而，随着光伏系统规模越来越大，系统的电能质量问题也逐渐凸显。
本文将对光伏发电系统的电能质量进行详细分析并提出优化设计的建议。
一、光伏发电系统电能质量问题分析光伏发电系统的电能质量问题主要体现在以下几个方面：1. 电压波动和电压偏差：光伏发电系统受太阳辐射和天气等因素的影响，容易出现电压波动和电压偏差，导致电力设备运行不稳定，甚至损坏设备。
2. 谐波污染：光伏发电系统中的逆变器等电力电子设备产生的谐波会导致电网的谐波污染问题，降低电网的电能质量，对电力设备产生不利影响。
3. 漏电流和地电压偏差：光伏发电系统在运行时，可能出现漏电流和地电压偏差问题，损害电力设备的正常运行。
4. 瞬时变化和短时中断：光伏发电系统受天气变化等因素的影响，容易出现瞬时变化和短时中断的问题，影响电力设备的正常运行。
二、光伏发电系统电能质量优化设计针对光伏发电系统存在的电能质量问题，可以采取以下方法进行优化设计：1. 电压稳定器的应用：可以通过安装电压稳定器来控制光伏发电系统的电压波动和电压偏差问题。
电压稳定器可以将电压波动控制在一定范围内，保证电力设备的正常运行。
2. 谐波滤波器的安装：在光伏发电系统中安装谐波滤波器，可以有效减少逆变器等电力电子设备产生的谐波，降低电网的谐波污染程度，提高电能质量。
3. 漏电流保护装置的使用：在光伏发电系统中安装漏电流保护装置，可以及时发现和切断漏电流，保护电力设备的正常运行。
4. 防雷保护措施的加强：加强光伏发电系统的防雷保护措施，减少雷击对系统的影响，防止瞬时变化和短时中断问题的发生。
5. 备用电源的设置：在光伏发电系统中设置备用电源，可以在主电源中断时提供供电，保证电力设备的连续供电，避免短时中断对设备造成的影响。
三、光伏发电系统电能质量的监测与分析为了优化光伏发电系统的电能质量，需要进行电能质量的监测与分析。
基于光伏技术的家庭光伏发电系统的研究与设计
基于光伏技术的家庭光伏发电系统的研究与设计随着人们生活水平的提高，越来越多的家庭开始关注环境保护和能源问题。
光伏技术是一种清洁、无污染的新能源技术，其应用可以帮助减少二氧化碳排放，节约能源成本，因此越来越受到人们的关注。
本文将针对家庭光伏发电系统展开研究与设计，通过对太阳能电池板、电池组、逆变器的选型及系统设计进行探讨，为建造家庭光伏发电系统提供一定的参考。
1.太阳能电池板的选型太阳能电池板是光伏电站中最重要的组成部分之一，它的质量和性能将直接影响到家庭光伏发电系统的效率和耐用程度。
普通的太阳能电池板通常采用的是硅材料，而目前市面上已经出现了几种新型太阳能电池板，如多晶硅太阳能电池板、单晶硅太阳能电池板、薄膜太阳能电池板以及有机太阳能电池板等。
需考虑以下几点选型因素：功率、抗风、抗紫外线、防水防污及材料价格等。
2.电池组的选型电池组是家庭光伏发电系统中的重要组成部分。
其作用是将所发电能量转化为储能电池中，以供后续使用。
市面上的太阳能电池组主要有铅酸电池和锂离子电池等。
需考虑以下几点选型因素：循环寿命、充电时间、放电深度、容量、充电效率等因素。
3.逆变器的选型所谓的逆变器，就是将太阳能电池板所产生的直流电转化成为可供居民家中使用的交流电。
在家庭光伏发电系统中，逆变器除了负责将太阳能变成电能，还负责对电能的质量进行保障。
需考虑以下几点选型因素：负载能力、转化效率、环境适应能力等因素。
4.系统设计系统设计是家庭光伏发电系统中最为重要的一环，它涉及家庭光伏发电系统的布局、设计原则、性能指标等等。
需考虑以下几点设计因素：太阳能电板网格比例、电路的结构设计、逆变器的布局及排气等等。
综上所述，家庭光伏发电系统的研究与设计涉及到诸多因素。
选型及系统设计都是关键的一环。
未来随着技术的不断提升和成本的降低，光伏技术将会在未来的能源市场中发挥更大的作用。
随着全球气候变化和能源危机的日益严重，多国政府开始着手推广太阳能光伏发电系统，以减少对传统的化石能源的依赖，同时在环保方面也起到了重要的作用。
太阳能光伏电源系统在通信系统中的应用分析及设计要点
太阳能光伏电源系统在通信系统中的应用分析及设计要点林培桂第二设计院导读：太阳能光伏发电已经成为发展最为迅速的产业之一。
目前在电网延伸不到或电网质量不高的地方，利用太阳能光伏发电设备组成的通信电源系统，对解决通信系统的供电发挥着越来越大的作用。
通信基站根据不同的建设目的，会有不同的系统设计要求，因此应该在系统设计初期，让设计人员充分了解太阳能光伏电源系统的运行方式和设计要求。
本文将从太阳能光伏发电的原理入手，详细介绍通信用太阳能光伏电源系统的系统原理和技术要求，并深入研究通信用太阳能光伏电源系统设计中需要明确和关注的五个方面，即总体设计原则、太阳能极板容量设计、太阳能蓄电池配置、系统控制单元设计和系统保护及防盗安全。
本课题的研究旨在让设计人员了解通信用太阳能光伏电源系统的原理和设计要求，并在实际设计工作中参考本课题的一些设计原则和思路，使设计工作达到网络运行商的要求，并保障设计完成的太阳能光伏电源系统能安全、稳定的运行。
摘要分析了太阳能光伏电源系统的结构特点和运行原理，在此基础上深入研究通信用太阳能光伏电源系统设计中需要明确和关注的五个方面，提出了设计原则和思路。
关键词太阳能光伏发电电池方阵蓄电池控制单元系统保护一、引言我国是一个拥有丰富的太阳能资源的国家。
图1.1为中国太阳能资源分布图。
从图中可知：除贵州高原部分地区外，中国的所有地域均为高太阳能资源区域。
而目前我国太阳能的开发利用量还不到可开发量的1/1000。
与此同时，随着我国电信事业的迅速发展，通信网络的规模在不断扩大。
而目前我国有些偏远地区的基站主要由农电、小水电来支持，甚至有些地区(如某些海岛、戈壁等边远地区)根本没有电力供应。
因此对于分布面广，维护工作量大的通信基站来说，太阳能光伏电源系统就成为通信基站供电形式的最佳选择。
图1.1 中国太阳能资源分布图二、通信用太阳能光伏电源系统应用1.应用前景随着我国经济建设的持续稳定发展以及通信技术的进步，无论是移动通信、微波、广播和电视转发，还是卫星通信，都各自在全国建立了一定数量的通信基站，分别形成了一个覆盖全国的通信网络。
光伏发电项目接入系统的分析与研究
光伏发电项目接入系统的分析与研究摘要：光伏发电作为可再生能源是我国实现可持续发展的重要途径，也是能源战略转型的重要组成部分，对推动当地经济发展，实现减碳绿色转型起着重要作用。
本文就光伏发电项目的接入系统设计进行了分析研究，并针对平山50MW光伏项目的接入系统方案进行了对比解析。
关键词：接入系统分析与研究方案对比解析引言：光伏发电项目的接入系统设计是通过对当地电网的建设和规划情况进行分析，在保障电网系统稳定性情况下，满足对项目调度、通信、保护配置等各方面的要求，提出并网接入的可行性方案。
接入系统设计通过电网公司审查是光伏发电项目能够走向开工建设的重要环节，起着极其重要的作用。
正文：接入系统设计内容主要包括当地电网建设情况、电网的负荷、消纳、潮流和稳定性分析；涉网设备的电气数据计算和设计；对电站在通信、调度自动化、保护配置等方面的要求；然后提出可实现的接入方案并经过对比提出推荐意见。
一、50MW光伏发电项目发电系统组成和主接线方案项目根据当地的光照资源情况，在充分考虑度电成本的前提下，容配比按1.22设计，直流侧共布置61MWp单晶硅双面双玻540wp光伏发电组件，共分成13个光伏发电单元。
每个光伏发电单元由光伏方阵、196kW组串式逆变器、0.8/35kV 箱变组成。
采用分散逆变，集中并网的方式，将光伏方阵发出的直流电经逆变后升压至 35kV，汇入三条光伏集电线路接入升压站35kV母线，后经过主变升压至110kV后接入电网。
二、接入容量和接入电压设计（一）接入容量和调峰要求本项目按照政府批复50MW容量接入系统，新能源项目并网接入容量，对比电网系统总负荷比例越高，系统备用容量要求越高。
根据光伏项目运行特性和调峰要求，并网容量一般按系统总负荷30%以下考虑。
按照河北南网的典型负荷曲线，光伏接入系统后，光伏出力增减趋势与系统负荷基本相同，光伏呈现出正调峰特性。
随着光伏容量的增大，当其峰谷差大于系统负荷峰谷差时，光伏将呈现出过调峰特性，系统等效负荷曲线峰谷将倒置。
光伏家-户用光伏发电系统设计
目录一、项目概况 (5)1.1 项目背景 (5)1.2 建筑与艺术 (10)1.3 地理位置 (12)1.4 本光伏家(+)——户用光伏发电系统的建设规模与主要工作成果 (12)1.5 设计原则及依据 (13)1.5.1 相关国家法律、法规 (13)1.5.2 光伏组件标准 (14)1.5.3 电能质量标准 (14)1.5.4 环保标准 (15)1.5.5 劳动安全与工业卫生相关规定 (15)1.6 设计基础资料 (16)1.6.1 组件供应商资料 (16)1.6.2 光伏电站建筑和电力系统设计依据 (17)二、光伏家(+)——户用光伏发电系统总体设计方案与思路 (19)三、上海市崇明地区太阳能资源分析与评价 (21)3.1气象概况 (21)3.2 太阳能资源概况 (22)3.3 太阳能资源分析与评价 (23)四、上海崇明地区工程地质分析 (26)4.1 上海崇明社会现状分析 (26)4.2崇明岛地质分析 (27)五、户用光伏系统设计方案分析、发电量计算和发电收益计算 (29)5.1光伏屋顶设计方案 (29)5.1.1 光伏屋顶结构设计 (29)5.1.2 组件数量、组件安装倾角、方位角及间距设计 (29)5.1.3 光伏屋顶太阳能辐照量估算 (30)5.1.4 发电量估算公式与发电量计算 (31)5.1.5 光伏组件与阳光房结合 (35)5.1.6 可调节角度的屋顶光伏发电系统 (36)5.2 光伏遮阳板方案 (36)5.2.1 遮阳板安装角度/间距设计 (37)5.2.2 遮阳板发电量估算公式与发电量计算 (39)5.2.3 展望 (43)5.3 光伏车棚方案 (43)5.3.1 车棚结构设计 (44)5.3.2 组件数量、组件安装倾角设计 (44)5.3.3 光伏车棚发电量估算公式与发电量计算 (45)5.3.4 总结 (49)5.4 户用光伏系统光伏围墙设计 (49)5.4.1应用场景 (49)5.4.2 围墙发电量估算公式与发电量计算 (50)5.5 智能充电桩设计 (54)5.5.1 概述 (54)5.5.2 智能充电桩电气系统设计 (55)5.5.3 充电桩设计原则 (56)5.5.4 智能充电桩充电监控系统设计 (57)5.5.5 智能充电桩为家用机器人充电的设计理念 (59)5.6 本户用光伏系统的储能设计方案 (59)5.6.1 蓄电池设计方法 (60)5.6.2 本户用光伏系统蓄电池容量计算 (65)5.7户用光伏系统电力系统设计 (66)5.8手机App实时监测 (70)5.9 户用光伏系统整体景观 (72)六、光伏发电工程接入系统实施方案分析 (76)6.1电站接入系统 (76)6.2 电站接入对系统电网的影响因素 (76)6.2.1电压波动 (76)6.2.2高次谐波 (77)6.2.3无功平衡 (78)6.3电网接入 (78)6.4计量监控系统配置方案 (78)七、电气设计 (80)7.1 电气一次回路设计 (80)7.2电气主要设备选型 (80)7.2.1 光伏组件阵列交流汇流箱 (80)7.2.2 电缆敷设与防火 (81)7.3防雷设计方案 (81)八、土建工程 (83)8. 1工程实施目标 (83)8. 2施工总体规划布置 (84)8. 3项目管理组织机构 (85)8. 4 项目建设实施方案 (86)九、工程设计概算 (90)9.1 项目投资估算 (90)9.2 工程设计概算编制原则及依据 (91)9.3资金来源及资金比例 (91)9.4 经济评价 (92)9.4.1 经济评价方法与依据 (92)9.4.2 发电效益计算 (93)9.5 财务分析结论 (94)十、节能降耗分析与社会效益分析 (95)10.1 项目产生的环境效益 (95)10.2 节能减排效益分析 (95)10.3 总成本费用和投资效益分析 (96)十一、本设计户用光伏系统应用成果分析 (99)十二、n型单晶硅双面电池应用前景分析 (100)附图 (102)1光伏电站总平面布置图 (102)2 光伏电站电气主接线 (106)3 光伏屋顶组件排布图 (106)4光伏围墙组件安装图 (107)附表 (107)1金霆新能源交流汇流箱 (107)2中达电子有限公司逆变器 (108)一、项目概况1.1 项目背景从半导体物理到贝尔实验室效率为6%的太阳电池的研制成功，到大面积工业用太阳电池的生产以及光伏组件的封装，以及太阳电池和组件户内标准测试和户外实证的发电量和可靠性检测，再到光伏系统的设计与搭建，光伏科学与技术从最初的理论研究俨然已进入了产业化阶段，并拥有了成熟的商业运作模式，同时成为了大型金融投资甚至是天使投资的重点对象。
射频电源在太阳能光伏系统中的应用研究
射频电源在太阳能光伏系统中的应用研究射频电源在太阳能光伏系统中的应用研究太阳能光伏系统是一种利用太阳能将其转化为电能的系统，越来越受到人们关注。
然而，太阳能光伏系统中存在一些问题，如电源稳定性、转换效率以及与电网的接入等。
为了解决这些问题，研究人员开始将射频电源应用于太阳能光伏系统。
射频电源被定义为频率范围在100 kHz到2 GHz之间的电源。
与传统的电源相比，射频电源具有更高的效率、更好的稳定性和更小的尺寸。
因此，它在太阳能光伏系统中的应用是具有潜力的。
首先，射频电源可以提高太阳能光伏系统的转换效率。
太阳能光伏系统将太阳能转化为直流电能，然而，由于多种原因，如阴影、灰尘和温度的变化等因素，会导致系统的转换效率下降。
通过引入射频电源，可以调节系统的电压和电流，从而提高转换效率。
传统的电源需要额外的辅助设备来实现这一功能，而射频电源可以直接调整系统的输出电流和电压，减少了系统的复杂性和成本。
其次，射频电源具有更好的稳定性。
传统的电源可能受到输电线路的电磁干扰、供电波动以及其他外界因素的影响，从而导致太阳能光伏系统的稳定性下降。
而射频电源可以稳定地提供电源信号，不受外界因素的影响，从而保证了系统的稳定性。
这对于太阳能光伏系统的正常运行非常重要，特别是在夜间或多云天气下，射频电源可以提供稳定的电源信号，保持系统的效率。
此外，射频电源的尺寸更小，便于安装和维护。
太阳能光伏系统通常安装在屋顶或其他露天空地上，空间有限。
传统的电源往往需要占用较大的空间，而射频电源体积较小，可以更方便地安装在光伏板附近。
同时，射频电源的维护成本也较低，因为它不需要额外的散热装置和附加设备。
然而，射频电源在太阳能光伏系统中的应用还面临一些挑战。
首先是成本问题。
射频电源的制造成本相对较高，目前市场上的商业射频电源价格较高。
其次是技术问题。
射频电源的设计和优化需要专业的知识和技术，需要充分考虑太阳能光伏系统的特性和要求。
因此，研究人员需要进一步改进射频电源的设计，降低成本，提高性能。
浅谈离并网集成式太阳能户用电源系统的设计
浅谈离并网集成式太阳能户用电源系统的设计【摘要】在我国的电力事业中，光伏并网系统和离网系统已为我国的电力事业做出很多贡献，是国家电网的重要组成部分。
但是在实际的光伏系统运行中，设计出光伏并网系统和离网系统，由于系统的局限性无法完全被用户和电网控制和接受；离网、并网集成式的太阳能户用电源系统则不仅可以满足系统的监控需求，还可以实现监控系统电能质量、电能计量与并网控制，以下浅谈一种离网、并网集成式的太阳能户用电源系统的设计。
一、前言目前，国内太阳能户用电源产品已经研发成功，并在市场进行销售。
笔者通过产品调查，对国内太阳能户用电源从产品功能、产品销售价格以及产品成本三方面进行解析。
我国市场太阳能户用电源的的功率范围以200W，500W，800W，1500W，2000W，3000W这几种规格比较常见，销售均价在15元/W---30元/W之间。
产品服务功能主要有：1.具有电能变换功能，即将直流电转换为交流电；2.市电互补功能，即在蓄电池剩余电量无法满足负载的功率需求时，将市电切换入供电线路中。
3.蓄电池充放电管理功能。
但是太阳能户用电源系统相关产品销售情况并不十分良好，主要的订单产生于政府招标过程中，产品在商用住宅建设中并未广泛使用。
产生这种情况主要有以下几种原因：首先，我国的光伏产业正处于发展阶段，市场并未完全成熟。
采用太阳能光伏建筑一体化技术将增加开发商的建筑成本，而国家目前并没有针对该领域出台相应的补贴政策，因此，无法调动起建筑承接开发商对于“太阳能光伏建筑一体化”的兴趣。
其次，虽然未来光伏产品的发展方向是“建筑一体式”和“分布式发电”，但是，关于这两个方面国家正在制定详细的产品检测技术标准以及其他相关政策，这些都需要经过一定时间的修改和完善。
最后，产品功能单一，产品结构简单，无法真正满足市场对于太阳能电源的需求。
目前，市场销售的太阳能户用电源的产品功能着重于对逆变电路的设计。
二、常见光伏系统简析户用光伏系统，就是利用光伏电池组件将太阳能转化为电能。
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光伏户用电源系统的研究与设计叶雷霖,高衡初(合肥工业大学,安徽合肥 230009) 摘 要:介绍光伏户用电源系统,设计了一种以PIC8位微控制器为核心的光伏户用电源系统。
太阳电池阵列对蓄电池充电,使用SPW M 方式控制逆变器将蓄电池输出的直流电逆变为交流电供给用户。
关键词:太阳能;系统匹配;户用电源系统;PIC 中图分类号:TK 51 文献标识码:B1 太阳能的光伏利用是解决西部开发中能源问题的重要途径光伏发电具有传输方便的特点,在通用性、可存储性等方面具有光热利用和光化学转换利用无法替代的优势。
且太阳能电池的原料———硅的储量十分丰富、太阳电池转换效率的不断提高、生产成本的不断下降,使光伏电池用于偏远无电地区的中小功率离网用户成为可能。
西部地区地广人稀,大部分地区远离大电网,用电人口也较为分散,能源问题成为制约这些地区发展的关键问题。
为远离大电网的家庭用户提供恒定电压和频率电力的成本很大,典型的做法是使用安装成本较低但运行成本很高的柴油发电机组,这种做法效率低而且维持费用较高,也会带来噪声和大气污染。
采用太阳能户用系统能很好的解决上述问题。
2 光伏户用电源系统简介目前我国户用光伏电源系统主要是直流系统:太阳电池发出的电能给蓄电池充电,蓄电池直接供电给各类负载。
这类系统结构简单,成本低廉。
由于负载直流电压的不同(如12V 、24V 等),很难实现系统的标准化和兼容性,特别是生活用电,负载主要为交流,而且直流系统也很难实现并网运行。
因此,交流光伏逆变电源正在逐渐取代直流光伏电源。
交流光伏逆变电源系统与直流光伏电源系统的主要差别是在负载和蓄电池之间加入了逆变器,逆变器承担了逆变和升压两项功能,见图1。
图1 光伏逆变电源系统结构框图收稿日期:2000-09-30 该类系统虽然较直流系统复杂,但可以满足所有交流电源的家电需求,同时也大大改善了光伏电源系统的供电质量,为以后的并网系统打下了一定的基础。
3 光伏户用系统的负载匹配在光伏系统中,负载的匹配特性决定了系统的文章编号:1001-5523(2001)01-0019-03 工作特性和太阳电池的有效利用率。
要想在太阳电池供电系统中得到最大功率,必须跟踪日照强度,环境温度条件,不断改变其负载阻抗的大小,从而达到阵列与负载的最佳匹配,以提高系统的效率。
常用的控制方式有C VT (恒定电压跟踪器)和MPPT (最大功率点跟踪器)。
在本系统中,当蓄电池和太阳电池方阵直接耦合时,太阳电池方阵向蓄电池充电,蓄电池又通过负载放电。
所以,蓄电池两端电压V b 或从高到低或从低到高地不断变化,其伏安特性可表示为:V =V b +IR b这里,V 蓄电池的电动势;R b 为蓄电池的内阻,通常R b 的值很小,可暂忽略不计。
于是蓄电池模型这里可处理为:V =V b =常数若设定蓄电池在充放电过程中电池两端电压V b 的最大值和最小值分别为V max 和V min ,则在蓄电池运行期间,其端电压必在V max 和V min 之间变化。
蓄电池的输入特性如图2曲线a ,太阳电池特性曲线如图2中曲线b 。
图中,蓄电池的输入特性曲线接近太阳电池方阵的最大功率线,两者本质上具有良好的匹配特性。
因此,在小型的户用系统中要合理选择太阳电池的串并联数,使阵列在最大功率点附近的运行电压近似于蓄电池的端电压,就可以获得蓄电池和太阳电池方阵之间的电压最佳匹配,从而省去MPPT 和C VT 控制器,从而降低了系统成本,提高了系统的可靠性,有利于小型的户用系统的推广应用。
图2 太阳电池方阵和蓄电池直接耦合示意图4 户用系统总体结构和控制主板功能介绍200VA 的光伏户用系统的系统结构如图3所示,分为功率主回路、电源模块、驱动模块和系统控制模块。
为减少系统的配线,缩小控制器体积,将电源模块、驱动模块和系统控制模块设计在一块电路板上,整个主回路的配线也均安排在PC B 板上。
下面根据系统的构成框图,介绍各个系统控制器中各个模块的功能:图3 户用系统的系统结构框图411 电源模块:给控制、驱动电路提供+5V 、±12V 、+20V 等直流电源。
输入电源由蓄电池提供而不使用另外的电源。
412 控制模块:从主电路中采集如下模拟量输入给控制主板:蓄电池电压、直流侧的电流、变压器副边的交流电流、负载的交流电压。
通过交流电压传感器检测负载交流电压值反馈至系统控制单元,按要求调节输出电压,使输出电压稳定。
对直流电流检测,若发现过流信号或短路信息,则通过保护回路封锁逆变器主回路的开关管,并通过LE D 显示报警。
为保证蓄电池合理工作,实时监控其两端电压,防止其过放情况的出现。
蓄电池的过充保护在主电路中由硬件实现。
413 功率器件驱动模块:采用光耦隔离的集成芯片T LP520为主体,由控制模块提供的SPMW 信号来控制桥臂的通断。
T LP520是专门为IG BT ,M OSFET 等门极隔离驱动而设计的驱动芯片,它有一个较宽的电源电压范围,其最高电压达35V ,反应快速,其开通和关断时间仅有015μs ,输出的最大尖峰电流可达015A 。
驱动模块中设计了推挽式的电路,当T LP250输入侧出现桥臂的上、下开关管的触发信号同时为正或同时为负时,其输出信号均为低电平,将桥臂的上下功率M OSFET 均截止,以防止短路情况的出现。
这大大的减小了误触发的产生,增强了系统的抗干扰性和安全可靠性。
5 主电路及控制芯片511 充电环节本户用系统由太阳能电池方阵、蓄电池组、逆变器、控制主板组成。
太阳电池阵列和蓄电池采用直接耦合的方式。
在主电路上由硬件实现对蓄电池的过充保护,硬件电路如图4。
当对蓄电池的充电电压超过设定值时,LM358输出低电平,T5导通,将蓄电池切离充电回路。
图4 蓄电池的过充保护电路512 逆变环节方波输出的逆变电路虽有简单、成本低等优点,但效率较低,谐波成分大,损耗多。
随着微电子技术和电力电子器件的发展,具有PW M 功能的微处理器已越来越多。
因此,正弦波输出的逆变技术已经成熟。
逆变环节采用单相全桥逆变电路,见图3。
用M OSFET 作为逆变电路的功率器件。
M OSFET 是一种单极型的电压控制器件,具有驱动功率小、工作速度高、无二次击穿现象和安全工作区宽等特点。
由蓄电池存储的太阳能通过逆变器将输入的直流电压逆变成50H z 的SPW M 波,再经过滤波电感和工频变压器将其升为220V 的准正弦波电压。
系统采用工频变压器在逆变环节之后升压,这种形式的优点为:结构较简单,各种保护功能的实现均可在较低电压下实现,并能有效的抑制波形中的高次谐波成分,工作安全可靠。
513 控制芯片及其应用由于户用系统对输出波形精度没有高要求,对系统功能的要求不是很高。
因此,SPW M 波形可采用PIC 系列8位微控制器产生。
PIC 是Microchip T echnology 公司推出的8位微控制器。
该芯片采用精简指令集计算机(RISC )结构、哈佛(Harvard )双总线和两级指令流水线结构,具有很高的性能价格比。
本系统选用PIC16C73型芯片作为控制核心,其内部带EPROM,减少了控制部分的体积,其主要性能特点可归纳如下:51311 精简指令集,简单易学易用,仅有35条单字指令。
51312 执行速度快:200MH z的振荡时钟,200ns的指令周期。
51313 低功耗,工作电压范围宽:310～610V。
51314 较大的输入输出直接驱动LE D能力,灌入电流可达25mA。
51315 具有方便的5路8位A/D接口和22路可复用的I/O接口。
51316 具有2个CCP模块,在PW M方式下可输出10位的脉宽调制波形。
51317 具有4K×14位字的EPROM,可以满足普通的系统软件的容量要求。
同时大大简化了外围硬件,提高了系统的稳定性和可靠性。
51318 一次性编程(OPT)芯片的价格低廉。
单片机系统中用RA口的RA0、RA1、RA2作为模拟输入口;RB0作为外部中断信号输入口,其余RB口作为指示工作状态的LE D发光二极管驱动口;RC1、RC2输出SPW M触发脉冲信号经过硬件互锁延时电路送至驱动模块。
系统软件部分主要包括主程序、逆变中断服务程序、外部中断服务程序等组成,蓄电池的监控放在主程序内。
主程序的任务主要是初始化、开关机判断、提供监控及等待中断等。
外部中断由片外过流记忆保护电路中输出的低电平和欠压低电平“与非”后触发,用于封锁开关管的驱动脉冲,并进入报警死循环。
程序流程略。
6 小结所设计太阳能光伏户用电源的功率为200VA,系统的基本功能完善,成本较低,开发周期较短,适合于市场推广。
由于结构简单紧凑,在硬件电路基本不变的情况下,可进一步完善软件功能,以提高光伏户用系统的可靠性和抗干扰性。
2000年度中国-欧盟能源管理培训班总结大会在宁召开〔本刊讯〕 2000年度中-欧能源管理培训班总结大会于2001年2月15日至16日在南京国际会议中心召开,国家科技部、经贸委、江苏省经贸委、南京市经委有关部门领导;中-欧南京、杭州、上海、重庆和天津等节能培训中心的负责同志共26名代表参加了会议。
大会由国家科技部国际合作司尹军调研员主持,国家科技部高新司李宝山调研员、国家经贸委资源司冯燕副处长、2000年欧盟培训项目协调员奥地利Centric Austria公司Mr.Weihs和奥地利Stenum G mbH公司Mr. Schauer、江苏省经贸委资源处张金国处长以及南京市经济委员会包智安副主任出席了大会并发言;欧盟驻京办事处Miss.Jolanda Jonkhart、中欧能源合作评估项目协调员德国的Decon公司Dr.F.Sauter-Servaes和清华大学核能所刘德顺教授参加了大会的交流研讨。
本次会议有四个主要议题:一是欧盟协调员Mr.Weihs和Mr.K.Schauer介绍2000年培训项目执行情况;二是各中心总结培训工作及经验交流;三是国外短期培训工作总结并落实长期培训计划;四是讨论今后中-欧能源合作的可能性及计划。
代表们在发言中回顾了中-欧能源管理培训20年来走过的历程,高度评价了能源培训项目在我国能源骨干的培养和先进能源技术的交流等方面所起的作用,并提出我国经济处在转型期,今后能源环境培训工作显得尤其重要,探讨了中-欧在能源环境领域进一步合作的可能性和合作方式。
南京、重庆、上海中心总结了“建筑节能”、杭州中心总结了“饭店节能”、天津中心总结了“地热资源合理开发和高效利用”等专题培训工作概况,交流工作经验,2000年度的培训教学任务圆满完成,中国-欧盟双方对此次培训项目的合作成功均感到十分满意。
ABSTRACTS AN D AUTH ORSENERG Y CONSERVATION P LAN AN D MEA 2SURES IN ”TENTH FIVE YEARS P LAN PERIOD ”OF CHINACHE N Heping (Department of In frastructure &In 2dustrization of S DPC ,Beijing 100824,China ).ENERGYRES E ARCH AND UTI LIZATION.-2001,nol ,pp7(ISS N1001-5523;I n Chinese)ABSTRACT :The paper introduces the energy conservation plan in ”T enth Five Y ears Plan Period ”of China.The sustainable e 2conomy development of China in the 21st century can only rely on the rational energy utilization and improvement of energy efficiency ,active development and utilization of new energy and renewable en 2ergy.KE Y WOR DS :Energy ,Energy C onservation ,P otential ,Plan ,Investment ,MeasuresPREPARATION FOR NATURA L GAS FR OMWEST TO EAST GRASP CHANCE IN NEW CEN 2TUR YG ONG Y ifeng ,X U Reilin (Department of Natural G as Development ,Development and Planning C ommission of Jiangsu Province ,Nanjing 210013,China ).EN ERGY RE 2S E ARCH ANDUTI LIZATION.-2001,nol.pp12(ISS N1001-5523;I n Chinese)ABSTRACT :”Natural gas from West to East ”is one of mile 2stone projects in the stage of exploration and development of West and has been attached great attention by the leaders from the S tate C ouncil ,SET C and at all levels.The paper outlines the project and progress and analyses its in fluences on the economy and s ocial de 2velopment in Jiangsu Province.KE Y WOR DS :Natural G as ,West Development ,Jiangsu Province ,EconomyRESEARCH AN D DESIGN ON PH OTOV OLTIC H OME POWER SYSTEMYE Leilin ,G AO Hengchu (Hefei Industrial Universi 2ty ,Hefei 230009,Anhui Province ,China ).EN ERGY RE 2S E ARCH ANDUTI LIZATION.-2001,nol ,pp19(ISS N1001-5523;I n Chinese).ABSTRACT:This paper analyses and introduces the photo 2v oltic home power system.A prototype is designed based on mi 2crochip ’s 8-bit microcontroller PIC16C73.S olar cell array charges storage battery whose output is trans formed into alternating current by inverter in SPW M m ode.KE Y WOR DS :S olar Energy ,System Matching ,H ome P ower System ,PICYE Leilin (Postgraduate for Master Degree ),born in 1976,major in Hefei Industrial University ,Hefei 230009,Anhui Province ,China.Add :P ost Box A -61,Hefei 230009,Anhui Province ,China.E -mail :hero.yll @.T el :(0551)2901428/4656225EXPERIMENTA L INVESTIGATION ON FRACTA L PORE STRUCTURE IN CA LCIU M -BASE D AB 2SORBENTS (Program financed by N ational K ey Fundamental R esearch Fund (G 1999022206))MI AO Ming feng ,SHE N X ianglin (K ey Laboratory of Clean C oal P ower G eneration and C ombustion T echnolo 2gy ,Ministry of Education ,China.Therm oenergy Engineer 2ing Research Institute ,S outheast University ,Nanjing 210096,China ).EN ERGY RES E ARCH AND UTI LIZA 2TION.-2001,nol ,pp28(ISS N1001-5523;I n Chi 2nese)ABSTRACT :Fractal dimension is an important parameter that reflects the regular extent of fractal structure.By means of experi 2ment ,fractal characteristics of pore structure ,and in fluences of frac 2tal properties of pore structure on sulphurization performance are in 2vestigated in this paper.Fractal dimension of pore structure in CaO decreased with the increase of the mean pore size ,and the am ount of inaccessible pore v olume formatted in sulphurization reaction in 2creases as the fractal dimension increases.KE Y WOR DS :Calcium -based Abs orbents ,Fractal Dimen 2sion ,P ore S tructureMI AO Ming feng (Postgraduate for Doctor Degree ),born in 1970,major in atm osphere pollution and control ,and gas and s olid tw o phase flow in Therm oenergy Engineering Research Institute ,S outheast University ,Nanjing 210096,ChinaINQUIRE FOR REBURNING RE DUCTION N O X WITH BIOMASSZH ANG Qiang ,LI Y anpeng ,X U Y iqian ,G U Fan (K ey Laboratory of Clean C oal P ower G eneration andE NERGY RESE ARCH AND UTI LIZ ATI ON/Feb.,2001。