独立光伏扬水系统论文：无蓄电池式独立光伏扬水系统综合分析
光伏扬水系统典型设计
光伏扬水系统典型设计我国人均水资源短缺，旱灾频发，水土流失严重，且电网无法全面覆盖到偏远山区，严重影响到这些地方的人们生活，饮水，农业生产等问题。
近几年，我国的光伏产业得到了迅速发展，成本逐年下跌，光伏产品开始走进人们的生活，其中，光伏扬水系统就是光伏产品与扬水相结合，创新应用到生活用水，农业灌溉、生态恢复、草原畜牧等需求中，光伏扬水系统作为光伏领域的全新应用，不仅可以避免电网基础设施建设的大量资金投入，而且解决了农业生产的缺电缺水难题。
典型的光伏扬水系统主要由光伏组件，光伏支架，扬水逆变器，水泵等四大部分组成，以清洁能源太阳能为动力直接驱动水泵进行扬水，以蓄水代替蓄电，无需储能装置，极大降低系统的建设成本和维护成本。
系统凭借其环保节能，易安装维护，经济性好等特点被人们广泛使用。
光伏扬水系统的设计首先需要做好前期的客户需求调查，比如：系统用途，客户每天的用水量，扬程以及当地的光照等信息，只有充分理解客户的具体需求，才能给客户提供最优的方案，最大限度的满足客户的使用需求。
光伏扬水系统的设计主要包含水泵选型，扬水逆变器选型和光伏组件设计等三大部分。
1.水泵选型1.1流量确定水泵的流量又称为输水量，主要根据客户的用水量和当地的光照条件来确定系统的流量，具体可以参考以下公式进行设计：1.2扬程确定扬程是指水泵能够扬水的高度，是水泵的重要工作性能参数，可以根据客户项目的实际状况进行测量。
以下是关于扬程的计算方法：水泵扬程＝静扬程＋水平输送距离＋损失扬程静扬程就是指水泵的吸入点和高位控制点之间的高差，如从深水井中抽水，送往高处的水箱。
静扬程就是指清水池吸入口和高处的水箱之间的高差；如图，静扬程为H1＋H3；水平输送距离如图H2，一般计算扬程时，水平方向每10m算作1m的扬程；损失扬程通常为净扬程的6～9％，如水管弯头，水头等，一般为1～2m。
水泵的流量和扬程确定完后，水泵型号就可以基本确定，如果客户是在深井抽水，还需要考虑水泵的尺寸规格要比深井直径小。
一种无逆变器、无蓄电池光伏扬水系统[实用新型专利]
![一种无逆变器、无蓄电池光伏扬水系统[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/57072283561252d381eb6edd.png)
专利名称：一种无逆变器、无蓄电池光伏扬水系统专利类型：实用新型专利
发明人：陈教卫
申请号：CN201620882313.9
申请日：20160815
公开号：CN205876636U
公开日：
20170111
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型涉及扬水设备领域，尤其是一种无逆变器、无蓄电池光伏扬水系统，包括蓄水池和光伏组件，蓄水池内设置有扬水泵，光伏组件的输出电压为DC12V‑DC 1500V，扬水泵为直流水泵，光伏组件通过导线与扬水泵相连接且扬水泵的额定电压与光伏组件的输出电压相同；还包括支撑架，支撑架的顶端设置有中转水箱，扬水泵通过送水管与中转水箱相连通，中转水箱内设置有第二扬水泵，第二扬水泵为直流水泵，第二扬水泵连接有扬水管且第二扬水泵与光伏组件相连接，第二扬水泵的额定电压与光伏组件的输出电压相同，光伏组件设置于中转水箱的上表面。
本系统，节省了蓄电池和逆变器，减少了设备数量，降低成本，且增加总的蓄水量，扩大扬水范围，起到更好的浇灌效果。
申请人：乌鲁木齐祥宇时代新能源科技有限公司
地址：830000 新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市新市区二工乡三公村三公路316号
国籍：CN
代理机构：北京国坤专利代理事务所(普通合伙)
代理人：姜彦
更多信息请下载全文后查看。
陕西光伏扬水系统光伏汇流箱原理
陕西光伏扬水系统光伏汇流箱原理一、引言随着能源需求的增加和环境保护意识的提高，光伏发电作为一种清洁、可再生的能源形式，得到了广泛的关注和应用。
而光伏扬水系统作为光伏发电的一种创新形式，在解决水利供水需求的同时，也有效利用了太阳能资源。
光伏汇流箱作为光伏扬水系统中的重要组成部分，起到了汇集电能和保护安全的作用。
本文将详细探讨陕西光伏扬水系统中光伏汇流箱的原理。
二、光伏扬水系统的基本原理光伏扬水系统是利用太阳能光伏发电技术直接驱动水泵将地下水或河水抽升至需要的地方。
其基本原理是太阳能光伏电池板将太阳辐射能转换为直流电能，通过逆变器将直流电转换为交流电，驱动水泵工作，最终将水提升到所需的位置。
三、光伏汇流箱的作用光伏汇流箱作为光伏扬水系统的重要组成部分，具有以下作用：1.汇集电能：光伏汇流箱将光伏电池板发出的多个直流电能汇聚到主电路上，确保电能能够有效传输和利用。
2.保护安全：光伏汇流箱具备防雷、短路、过流等多重保护功能，保证系统运行时的安全性和稳定性。
3.监测控制：光伏汇流箱可以对系统中的光伏电池板、逆变器、水泵等进行监测和控制，实现对系统的远程操作和管理。
4.检修维护：光伏汇流箱的设计考虑了检修维护的方便性，能够快速检修和更换故障部件。
四、光伏汇流箱的组成光伏汇流箱主要由以下几个部分组成：1. 光伏电池板接口光伏电池板接口是将光伏电池板的输出电能连接到汇流箱的接口，通常采用带有防水、抗紫外线和耐高温等特性的连接器，确保电能传输的可靠性和安全性。
2. 汇流箱主体汇流箱主体是光伏汇流箱的核心部分，用于汇集电能和保护安全。
通常包括直流输入端子、直流输出端子、交流输入端子、交流输出端子等，通过配备的保险丝、熔断器、避雷器等电气元件，实现对电能的汇聚和保护。
3. 监测控制系统监测控制系统是光伏汇流箱的重要组成部分，通过采集光伏电池板、逆变器、水泵等的数据，并通过通信系统将数据传输到监控中心。
监测控制系统通常包括数据采集模块、通信模块、监控模块等。
独立式光伏发电系统的研究 (1)
致谢本论文的完成得到了许多人的热心帮助和指导，尤其是在我的导师吕振教授费心的指导和谆谆教诲下完成的，老师的言传身教使我收获颇丰。
没有吕振老师的悉心的指导、鼓励和支持，我的论文顺利完成是不可能的。
在两年半的研究生学习生涯中，吕振老师严谨务实的态度，一丝不苟的作风和渊博的学识让我受益匪浅，为我今后的工作和学习树立了榜样。
在我的论文完成之际，在此谨向我的导师致以深深的敬意和由衷的感谢！在论文的研究和论文的写作过程中，得到了实验室全体同窗们和寝室兄弟的热心的帮助和大力的支持，在此谨向他们致以我最真诚的感谢！感谢我的父母在我多年的求学道路上对我的支持、鼓励和关怀。
多年来他们无私的奉献是对我最大的鼓励和鞭策。
谨以此文表达我深深的感激之情！最后还要感谢本文所引用参考文献的作者们和在百忙之中利用宝贵时间对本文进行评审的各位专家们！摘要自从我国实行改革开放政策以来，人们的生活水平有了大幅度的提高，居民们的用电量也因此与日俱增。
全国大部分地区所提供的电能基本上能够满足人们日常生活的需求。
可是，在一些边远偏僻的山区、农牧区、高原和海岛，这些地区远离大电网，电网无法接入到这些地区，给当地居民的生活和生产带来巨大的影响。
根据有关资料显示上述这些地区中的大多数地区太阳能资源非常丰富，而本文研究的独立式光伏发电系统正是利用这一有利条件来解决上述无电地区百姓生活用电问题。
因此，本文研究的独立式光伏发电系统具有现实意义。
首先，本文通过对光伏电池的工作原理、等效电路和输出特性的研究建立了基于物理特性的光伏组件数学模型，并在Matlab/Simulink里对光伏组件的数学模型进行仿真，将仿真结果跟厂家提供的数据比较可知，本文所建的光伏阵列数学模型基本正确。
其次，对光伏阵列的最大功率点跟踪的工作原理及方法进行了研究，并根据传统最大功率点跟踪方法的优缺点提出了一种改进的最大功率点跟踪方法。
通过Matlab/Simulink仿真比较论证了此方法比传统的方法具有更快的响应速度和更高的稳定度。
太阳能光伏系统在水利中的创新
太阳能光伏系统在水利中的创新随着环境保护和可再生能源的重要性日益凸显，太阳能光伏系统在各个领域中的创新应用也越来越受到关注。
在水利领域，太阳能光伏系统的应用不仅可以提供清洁的能源，还能够改善水利系统的效率和可持续发展。
本文将探讨太阳能光伏系统在水利中的创新应用，并分析其带来的益处。
一、太阳能光伏系统在水泵站中的应用太阳能光伏系统在水泵站中的应用是最常见和实用的创新之一。
传统的水泵系统需要使用电力或燃油驱动，不仅污染环境，而且造成能源浪费。
而太阳能光伏系统通过将光能转化为电能，为水泵的运转提供清洁、可再生的能源。
太阳能光伏系统在水泵站中的应用具有以下优势：第一，它是一种独立的能源系统，不需要外部电力和燃油供应。
这意味着即使在电网中断或无法到达的地区，水泵站仍然能够正常运作。
第二，太阳能光伏系统的运维成本低廉。
一旦安装完成，它不需要额外的能源消耗和日常维护。
只需要定期清洁太阳能电池板，就能够保持其高效运行。
第三，太阳能光伏系统具有较长的使用寿命。
按照目前技术水平，太阳能电池板的寿命可达25年以上，比传统水泵系统的使用寿命更长。
第四，太阳能光伏系统能够减少碳排放。
与传统的电力供应相比，太阳能光伏系统几乎不产生任何二氧化碳排放，对环境的影响非常小。
综上所述，太阳能光伏系统在水泵站中的应用能够提供可靠的能源，并且具有低成本、长寿命和环保的优势。
二、太阳能光伏系统在灌溉中的应用除了在水泵站中的应用外，太阳能光伏系统还被广泛应用于农业灌溉领域。
传统的农业灌溉往往依赖于电力或柴油发电机，这不仅增加了成本，而且对环境造成了污染。
而太阳能光伏系统可以为农业灌溉提供清洁、可持续的能源。
太阳能光伏系统在农业灌溉中的应用具有以下优势：首先，太阳能光伏系统可以根据实际需求进行规模化的建设。
不同规模的农田可以根据需求安装适量的太阳能电池板，确保能源供应的充足和合理利用。
其次，太阳能光伏系统可以有效减少农业生产的成本。
传统的农田灌溉系统需要消耗大量的电力或燃油，而太阳能光伏系统的能源来自太阳，几乎不需要额外的能源消耗。
微型光伏水泵系统有无蓄电池和控制器的性能对比研究
系统 ， 交 流系统还必须安装逆变器 ， 其 成 本 显 得
更 高． 小 型太 阳能 直 流水 泵 。 能较 好 满 足 在 阳 光充 足、 偏远 无 电力地 区供 水 问题 ， 同时该 系统 成本也 较 低． 一般 两到 三年就 可 以收 回成本 ， 其经 济效 益
高． 设 计微 型光伏 水泵 系统 ， 特别 适合 广大 山区农
性就 需要 配备 一定 的蓄 电池 （ 偏 远无 电 区更 为有
方阵 、 光伏控 制器 （ 或 控制逆 变器 ， 针对 交 流水泵 ）
和水泵 组成 ． 太 阳 电池 方 阵 由多块 太 阳 电池 组件
串并 联 而 成 ， 吸 收 日照 辐 射 能 量 ， 将 其 转 换 为 电 能， 为整 个 系统 提 供 动力 电源 ， 日出而 作 ， 日落 而
型光伏 水泵 系 统 的性 能 测 试研 究 ｌ ． 全 面认 识 各
自的特 征和适 用性 ．
１ 研 究 区概 况
云南省 地处 中国西 南 边 陲 ， 是 一个 辐 照量 丰
富 的地 区． 昆 明地 处 云 贵 高 原 中部 ， 市 中 心海 拔 １ ８ ９ １ ｍ． 据气象 资料统 计 ， 昆明年均气 温 １ ４ ． ５
摘
要 ： 在光伏水泵应用 中， 配备蓄电池会 增加投资成本 ， 而且蓄 电池的寿命又 比组件短得多 ， 所
以一般的设计很少有配蓄电池的情况． 针对微型 的光伏水泵扬水系统做 了专 门的对 比试验测试 ， 发现 配 蓄电池不仅提高了系统工作的稳定性和可靠 性 ， 还可 以增加抽水量或减少组件 匹配功率和克服由阴雨 、
科技成果——基于免蓄电池风光互补扬水灌溉技术
科技成果——基于免蓄电池风光互补扬水灌溉技术技术类别零碳技术适用范围农业灌溉、养殖业水循环行业现状我国丘陵山地面积约占全国总面积的55%，丘陵山地作物的灌溉用水往往需要从低处扬提。
采用传统电网输电驱动水泵提水，不仅受制于电网线路铺设，同时耗电量大。
该技术的核心是将风光互补的能量直接用于扬水，而无需传统风能太阳能利用中的蓄电池蓄能环节，不但节能更节约灌溉成本，也降低维护费用和设备故障率。
同时，该技术采用先进的通讯和控制技术将有限的灌溉水用在作物生长发育的关键期，起到节水且保障作物产量和品质的作用。
目前，该技术分别在福建省不同地区的3个山地茶园、1个山地果园和1个山地蔬菜种植基地应用，合计应用总面积达2.3万亩。
成果简介1、技术原理太阳能光伏电池阵列的输出直接连接到风光互补控制器的输入端，风力发电机组的输出连接到风光互补控制器的输入端。
若太阳能光伏电池阵列的输出电流大于或等于第一电流阈值，第一IGBT管（VT1）导通，太阳能光伏电池阵列的输出电压全部加到输出电感（L）上，实现输出供电电压；若风力发电机组的输出电流大于或等于第二电流阈值，第二IGBT管（VT2）导通，风力发电机组的输出电压全部加到输出电感（L）上，实现输出供电电压；当太阳能光伏电池阵列与风力发电机组的输出电流均分别大于对应的预设阈值时，两者并网输出。
输出电压直接控制直流或交流水泵，进行扬水并积蓄于高处的蓄水池。
高处蓄水池的水经自压管道输送到各灌溉分区的电磁阀。
电磁阀的开启或关闭由太阳能供电的灌溉控制系统控制，控制信息来自作物调亏灌溉需求，使灌溉水适时适量用在作物生长发育的关键期。
2、关键技术（1）免蓄电池的风光互补扬水技术太阳能和风能互补直接用于高扬程扬水，且无需蓄电池，提高能量的利用效率，显著降低太阳能与风能的利用成本；（2）农作物调亏灌溉技术农作物调亏灌溉，为作物的生长发育适时适量供水，既保障作物的产量和品质，也节约灌溉用水；（3）太阳能作物灌溉自动控制技术太阳能供电的作物灌溉自动控制技术，灌溉信息通过短信方式推送到用户手机，便于用户及时了解灌溉情况。
无蓄电池式独立光伏扬水系统综合分析
的 关 系 ： — ａ Ｔ一 ２ ）＊Ｖ。 Ｖｔ （ ５
ｌ 堕ｌ 型
２ 光 伏 水 泵 系 统 组 成
Ｉ Ｉ 丝 ｌ 丝 堡ｌ 皇 茎
图 １ 光 伏 水 泵 系 统 结构 图
． 些 点 可 以 近 似 认 为 在 Ｕ 直 线 上 。如 果 我 们 能 够 使 Ａ Ｅ曲 ３ １ 系 统 价 格 分 析 Ｃ 以 ２ ０ 的 小 型 光 伏 水 泵 系统 进 行 造 价 分 析 ， 伏 电池 ０Ｗ 光 线 移 到 Ｂ Ｃ曲线 上 ， 能 最 大 限 度 上 提 高 光 伏 阵 列 能 量 的 就 ２ ０元 ， 个 小 型 的 直 流 水 泵 只 需 １０元 ， 制 部 一 ５ 控 利 用 率 。这 就 是 控 制 环 节 中 需 要 实 现 的 任 务 ， 要 实 现 最 市 场 价 在 ２ ０ 需
作者简介 ： 章先 涛 （ ９ ８ ） 湖 北公 安 人 ， 究 方 向 ： 源动 力 系统 及 自动化 。 １８一 ， 研 能
一
２ ２ — ９
Ｎ ｏ． ２０１ｉ ９，
现 代 商 贸 工 业 Ｍｏ ｅｎＢ ｓ ｅｓ ｒｄ ｄ ｓ ｙ ｄｒ ｕｉ ｓ Ｔ ａｅＩ ｕｔ ｎ ｎ ｒ
２ １ 年第 ９ ０１ 期
建 筑 工 程 设 计 中 常 见 问题 探 讨
董 阳峰
（ 州 凯 田 置 业 有 限公 司 ， 南 郑 州 ４ ０ ０ ） 郑 河 ５ ０ ７
摘 要 ： 建 筑 工 程 实施 阶 段 ， 计 图 纸 的 深 度 和 完善 程 度 直 接 影 响 到 建 筑 施 工 的 进 度 和 质 量 ， 其 是 设 计 各 专 业 之 在 设 尤 间 的 配合 程 度 是 目前 设 计 常 见 的 问题 ， 过 对 设 计 图 纸 中常 见 的 问题 总 结 与 分 析 ， 出 了相 应 的 解 决 办 法 和 处 理 措 施 。 通 提
陕西光伏扬水系统光伏汇流箱原理
陕西光伏扬水系统光伏汇流箱原理一、引言陕西光伏扬水系统是一种利用太阳能光伏发电技术和扬水系统相结合的新型能源利用方式。
光伏汇流箱作为光伏扬水系统的重要组成部分，起到了汇集、保护和监测光伏电流的作用。
本文将详细介绍陕西光伏扬水系统光伏汇流箱的原理。
二、光伏汇流箱的功能光伏汇流箱是将多个光伏电池板的直流电流汇集到一起，并通过逆变器将其转换为交流电流的装置。
光伏汇流箱的功能主要有以下几个方面：1. 汇集电流：光伏汇流箱通过内部的直流汇流排，将多个光伏电池板产生的直流电流汇集到一起，减少电流连接的线路长度，提高电流传输的效率。
2. 保护电池板：光伏汇流箱通过内部的保险丝和过流保护装置，对光伏电池板进行保护，避免因电流过大而损坏电池板。
3. 监测电流：光伏汇流箱内部安装有电流监测装置，可以实时监测光伏电池板的输出电流，以便及时发现和解决故障。
三、光伏汇流箱的工作原理光伏汇流箱的工作原理主要包括以下几个步骤：1. 光伏电池板发电：光伏电池板受到阳光照射后，将太阳能转化为直流电能。
2. 电流汇流：光伏汇流箱通过内部的直流汇流排，将多个光伏电池板产生的直流电流汇集到一起，形成一个总的直流输出。
3. 保护电池板：光伏汇流箱内部的保险丝和过流保护装置可以对光伏电池板进行保护，避免因电流过大而损坏电池板。
4. 监测电流：光伏汇流箱内部安装有电流监测装置，可以实时监测光伏电池板的输出电流。
当电流异常时，汇流箱会发出警报，并通过监测装置的数据显示，可以及时发现和解决故障。
5. 逆变器转换：光伏汇流箱将直流电流转换为交流电流，并通过电缆输送到电网中供电使用。
四、光伏汇流箱的优势光伏汇流箱作为光伏扬水系统的重要组成部分，具有以下几个优势：1. 提高光伏发电效率：光伏汇流箱可以将多个光伏电池板的直流电流汇集到一起，减少电流连接的线路长度，提高电流传输的效率，从而提高光伏发电的效率。
2. 保护光伏电池板：光伏汇流箱通过内部的保险丝和过流保护装置，可以对光伏电池板进行保护，避免因电流过大而损坏电池板，延长光伏电池板的使用寿命。
光伏扬水系统解决方案
光伏扬水系统解决方案
农业自古以来就是我国国民经济的基础，为了实现我国经济腾飞及综合实力的提高。
我国一直再探索农业的发展道路，并在农业科技、经济和社会各个方面都取得了巨大成就，但是我国农业种植远离居民生活区，很多地区往往没有电网或者电力资源紧缺，导致农业抗旱救灾和农作物灌溉受到很大限制，严重制约着我国农业的发展。
在光伏行业深耕多年的深圳晶福源，凭借其专业的技术实力，不断创新探索，将光伏产品和农业灌溉相结合，提出光伏扬水系统解决方案，解决偏远地区农作物灌溉难题。
光伏扬水系统主要由光伏组件，光伏支架，扬水逆变器，水泵等四大部分组成。
首先，光伏组件将吸收的太阳辐射能量转换为直流电，再通过扬水逆变器转换为交流电直接驱动水泵进行扬水。
光伏扬水系统以其环保节能，良好的经济性，方便维护安装等特点，被广泛应用于农林灌溉、荒漠治理、草原蓄牧、海水淡化和城市光伏水景等领域。
晶福源光伏扬水系统解决方案以蓄水代替蓄电，无需储能装置，只要有光照和水源，系统就可以从深井或者江河中抽水到蓄水箱储存，或者直接连接到灌溉系统，极大降低系统建设成本和运维成本，并且避免了蓄电池带来的环境污染问题。
同时，系统可以全天候自动化运行，无需人工值守，通过GPRS进行远程监控，真正做到“日出而做，日落而息”，特别
适合在偏远山区使用。
光伏扬水系统成本低，无需远距离架设电线，建设周期短，系统一旦建成，无需后期运行费用，具有很高的经济效益和投资价值。
(晶福源云南昆明110kW扬水系统)
光伏扬水系统将光伏和农业有机的相结合，高效合理的利用太阳能和水资源，让创新的科技产品运用到农业生产中，对我国发展现代农业，绿色农业具有积极的推进意义。
光伏农业灌溉的优势和可应用地点
光伏农业灌溉系统的优势：灵活，稳定性高，出水量大，可靠性高，环保。
光伏农业灌溉系统又称光伏扬水系统，由水泵、光伏水泵逆变器、光伏组件以及灌溉设备组成。
光伏农业灌溉系统的作用：利用太阳能发电驱动水泵提水，代替传统的柴油及市电灌溉系统。
光伏农业灌溉系统的优势：1.灵活，可就近水源安装，全自动运行，无须人工值守，节约劳动力；2.稳定性高，出水量大；3.可靠性高，大幅度降低灌溉系统的建设和维护成本，并且系统可用20至25年；4.可以根据地区、日照强度以及客户的不同需求提供经济有效的解决方案；5.环保，改善生态环境，发展低碳经济，符合当今社会的发展理念。
可应用地点：山区、村庄、农田、果园、花圃、园林等。
四川金昆电力有限公司（Gencome Power），是一家专门从事以光伏发电为核心的新型电力企业。
公司主要业务涵盖分布式电力能源结构的技术研发、应用、推广、建设，电站的运营与维护，以及新型能源电力生产及销售。
推动光伏发电技术在各行业中的创新应用与实践，把新能源发电技术尤其是光伏发电的技术推向新的高度。
专业领域：光伏并网电站，光伏独立系统，光伏混合系统、光伏提灌系统，光伏户外供电，光伏亮化工程，光伏系统的开发、工程咨询、系统设计、项目建设、工程安装、调试运行、运营管理、运营维护、运营托管、生产销售以及售后服务。
~~【手机端点击右下角可以直接拨打电话咨询】~~~~【电脑端点击右侧进入官网或者查看联系方式】~~倚窗远眺，目光目光尽处必有一座山，那影影绰绰的黛绿色的影，是春天的颜色。
周遭流岚升腾，没露出那真实的面孔。
面对那流转的薄雾，我会幻想，那里有一个世外桃源。
在天阶夜色凉如水的夏夜，我会静静地，静静地，等待一场流星雨的来临…许下一个愿望，不乞求去实现，至少，曾经，有那么一刻，我那还未枯萎的，青春的，诗意的心，在我最美的年华里，同星空做了一次灵魂的交流…秋日里，阳光并不刺眼，天空是一碧如洗的蓝，点缀着飘逸的流云。
一种光伏扬水系统的配置方法研究
一种光伏扬水系统的配置方法研究刘宁;杨克磊;高晓兰【摘要】提出一种光伏扬水系统的配置方法,构建了一个完整、有效的系统设计流程,分析各项系统参数计算方法,根据参数计算结果即可完成光伏扬水系统的组部件配置.文中对每一设计步骤提出理论数学模型,分析建模原理,并探讨数学模型中判别式判别因子的取值和关键系数的取值范围.研究结果与工程实践对比表明:采用本文提及的方法,能较为准确地计算出光伏扬水系统各重要参数值,避免提水过量、不足或失败的问题出现.该方法可作为一种切实可行的工程经验,指导光伏扬水工程的实施.【期刊名称】《太阳能》【年(卷),期】2016(000)004【总页数】5页(P34-38)【关键词】光伏扬水系统;配置流程;计算方法【作者】刘宁;杨克磊;高晓兰【作者单位】昆明五威科工贸有限公司;昆明五威科工贸有限公司;昆明五威科工贸有限公司【正文语种】中文光伏扬水系统是利用太阳辐射能量转化为电力并驱动水泵进行抽水的系统。
该系统集太阳能光电转化、电子控制、水泵及给排水等专业学科与技术于一体，相较于传统的市电扬水系统和燃油供电扬水系统，具有不受建设场地约束、无人值守、一次性投资、无污染、无排放等诸多优势，当前已作为一项技术成熟的可再生能源利用系统，规模化地运用到农村居民生活和农业灌溉提水领域。
传统的光伏扬水系统建设通常采用工程经验估算的方法确定系统配置，即根据建设地用水需求、扬水高差选择合适的水泵，再用水泵功率乘以一定的安全系数得到光伏阵列总功率。
这种估算方法可简便地得出光伏扬水系统的各项参数，但往往存在较大误差，造成系统配置过高，造价高昂；或系统配置不足，冬季因日照资源低而提水量不足。
本文根据多年的光伏扬水系统工程实践经验，探讨一种光伏扬水系统详细的理论配置方法。
采用判别实施地年均太阳辐射量，以特定月的日均辐射值确定提水流量，列举计算确定铺管管径集合，判别确定最终铺管管径，公式法计算有效扬程、水泵功率和光伏组件功率等步骤，构建出系统参数设计流程，根据参数计算结果完成光伏扬水系统的组部件配置。
浅析光伏扬水系统的应用
浅析光伏扬水系统的应用近些年光伏相关的解决方案和产品层出不穷，以光伏并网发电、光伏离网储能、光伏并离网混合储能为首的解决方案已经不生疏了。
除了这些常规化的应用，光伏系统家族还有一个成员始终在坚守自己的使命，悄悄地为人们付出光伏扬水系统。
光伏扬水系统广泛应用在农业浇灌、荒漠治理、草原畜牧、城市水景、生活用水等方面，是真正的绿色无污染系统，在这里，低碳、节能、环保等现代理念得到了充分的体现，显著地改善了边远地区人们的生活水平。
光伏扬水系统应用示意图光伏扬水系统主要由：光伏组件、光伏扬水逆变器、水泵等组成。
其中光伏扬水逆变器(光伏水泵逆变器)虽然占整个系统成本比例不高，却是系统的核心设备。
它是对光伏扬水系统的运行实施掌握和调整，将光伏组件产生的直流电转换成可直接驱动水泵工作的沟通电。
当光照强度不足或者阴雨天气时，可以接入市电或油机后备供电方式，带动系统进行抽水，满意用户全天候用水需求。
光伏扬水逆变器结构简图晶福源作为国内首批研发和生产销售光伏扬水逆变器的厂家之一。
其SPRING系列光伏扬水逆变器功率范围0.55kW-75kW。
其中0.5-22KW为IP65防护等级，无风扇自然散热设计。
26KW以上为IP54防护等级，可选配户外掌握柜亦适用于户外严酷的应用环境，设计寿命可达8-10年。
对于小功率机型，扬水逆变器内置Boost升压电路，直流输入电压范围更宽，组件配置更加敏捷便利。
可通过APP远程查看和设置运行参数以及运行模式，来实现多样化的应用。
全数字式掌握，可存储运行数据长达8年之久。
如：运行参数、累计发电量、和故障告警记录等。
晶福源光伏扬水逆变器全部关键元器件均来国际知名品牌如：Infineon、NCC、VAC、TI、BUSSMAN。
质量牢靠使用寿命长。
同时拥有完善的爱护机制，启动方式采纳变频软启，削减启动电流冲击。
具备输出短路爱护、加速/减速/恒速状态下的过压和过流爱护、电机过载爱护、输出缺相爱护、水泵防干抽爱护等。
光伏水泵系统设计
毕业设计（论文）题目光伏水泵系统设计摘要地球环境由于燃烧大量矿物能源已经产生了明显的变化，人类的生存环境正在逐渐恶化。
减少传统能源的消耗、减少温室气体的排放和保护环境已经迫在眉睫。
太阳能是一种无污染、有极强的经济性的新能源。
由于太阳能能有效的解决资源和环境问题，其应用和普及越来越受到人们的重视。
光伏水泵技术是太阳能技术的一部分，由于其清洁无污染，不消耗燃料的特点，在人民生活供水和干旱地区农田灌溉方面有广阔的应用前景。
光伏水泵系统是直接利用太阳电池光生伏特效应发电，通过光伏阵列、控制器、电机、水泵等控制及执行环节来提水的系统。
本文论文的主要工作如下：(1) 了解光伏发电的基本原理，分析光伏水泵系统的原理与特性(2) 对光伏阵列进行建模与分析(3) 对最大功率跟踪方法进行详细的叙述，判断其优缺点，并利用MATLAB进行建模与仿真(4) 对光伏水泵系统进行分析和选型(5) 研究无刷直流电机的PWM控制、预定位起动方式。
关键词：光伏水泵系统最大功率跟踪无刷直流电机脉冲宽度调制(PWM)The design of solar Photovoltaic pump systemAbstractDue to the burning of fossil energy，the earth's environment has produced significant changes. The environment of human being is gradually deteriorated. Reducing tradition energy consumption，greenhouse gas emissions and protecting the environment have been imminent.Solar energy is a kind of new energy which has characteristic of no pollution and economy. Because of solar power can effectively solve the problem of resources and environment，people more and more get the attention of their application and popularize.Photovoltaic pump technology is a part of the solar technology.Owing to the feature of no pollution and no fuel consumption. Solar photovoltaic pump system has broad application prospects in the field of people's life for irrigation water and dry areas.The photovoltaic pump system uses photovoltaic panels which produce electricity directly from sunlight using silicon ceil and drive the pump through a series of new technologies such as photovoltaic array，control units，electronics，motors and different modern devices to bring up the water. This topic research of photovoltaic pump system drove by Brushless Direct Current Motor (BLDC).The main content in this paper is:(1)Learning the basic principles of photovoltaic energy generation. Analys- ing the principles and the characteristics of photovoltaic pump system.(2) Modeling and analysing the characteristics for photovoltaic array.(3) Accounting of the maximum power point tracking in detail and judging their's advantages and disadvantages .Using MATLAB software to modeling and simulation.(4) Analysis and selection the photovoltaic water pump system(5) Studying the brushless dc motor PWM control and Pre-setting startingThe key words Photovoltaic pump system maximum power point tracking Brushless Direct Current Motor Pulse Width Modulation(PWM)目录第一章绪论 (1)1.1 太阳能光伏发电发展现状 (1)1.2 光伏水泵系统的概况 (1)1.3 本论文的主要研究内容 (2)第二章光伏水泵系统的原理 (3)2.1 光伏水泵各组成部件 (3)2.2 太阳能电池阵列 (4)2.2.1 太阳电池分类 (4)2.2.2 太阳电池工作原理 (5)2.2.3 太阳电池的等效电路 (5)2.2.4 太阳电池的特性曲线 (6)2.2.5 太阳能电池的输出特性 (6)2.3 光伏水泵系统的最大功率跟踪控制(MPPT) (8)2.3.1 阵列的构成和搭建 (9)2.3.2 最大功率跟踪的意义及其实现方法 (10)2.4 光伏水泵系统电机研究 (12)2.4.1 电机的选择 (12)2.4.2 无刷直流电机结构 (13)2.5 光伏水泵 (13)2.5.1 光伏水泵的构成 (13)2.5.2 光伏水泵系统的配置估算 (16)2.6 光伏水泵系统的选型 (17)2.6.1 光伏水泵系统特点 (18)2.6.2 系统设计方案及报价 (19)2.6.3 设备选型 (19)第三章太阳能光伏水泵系统的控制 (24)3.1 光伏阵列控制的硬件电路 (24)3.2 无刷直流电机控制策略 (27)3.2.1 无位置传感器的无刷直流电机的转子位置检测 (27)3.2.2 无位置传感器的无刷直流电机的起动 (28)3.2.3 无刷直流电机的 PWM 控制策略 (28)第四章光伏水泵系统的仿真 (31)4.1 太阳能光伏阵列的仿真 (31)4.2 基于扰动观察法的光伏阵列仿真 (33)第五章结束语与展望 (36)5.1 总结及有待完善的问题 (36)5.2 对未来的展望 (36)参考文献： (37)致谢 (39)第一章绪论21世纪以来，能源与环境已经成为了人类面临的两大难题。
光伏扬水系统在低碳经济中的应用
直 功 可 随 着 世 界 经济 一 体 化 的加 速 ，全 球 人 代 蓄 电 ， 接 驱 动 水 泵扬 水 ， 率 大 、 靠 达千亿元 ；每年 因荒漠化造成 的间接经济 大 口和经 济 规 模 的不 断增 长 ，使 用 资 源 和 能 性 高 ， 幅降 低 系 统 的建 设 和 维 护成 本 。 源 带来 环境 问 题 及 全 球 气 候 变 暖 问 题 ， 给 自然 生 态 系统 和人 类 生存 发 展 带 来严 峻挑 战 ，这 已成 为 世界 各 国迫 切 需要 共 同解 决 的重 大课 题 。努力 改 变 以“ 支 ” 源 和 以 透 能
３月 ２ ０１ ３，沙 尘 天 气 过 程影 响 的 国土 面
８ ． ７ 太 阳能 电 池 阵列 由多 块 太 阳 电池 组 件 积 约 １０万 平 方 千 米 ，受 影 响 人 口约 ２
治 荒漠 化 治 理 已经 到 了刻 不 牺牲资源环境为代价 的发展方式 ，已经成 串并 联 而 成 ， 吸收 日照 辐射 能 量 ， 其 转 化 亿 。 防沙 ， 沙 ， 将 为 全球 的 共识 。 能把 握 低 碳 经 济 的先 机 ， 为 电能 ， 谁 为整 个 系统 提供 动 力 电源 。光 伏 扬 容缓 的地 步 。 谁就 将 在 未来 处 于 战 略竞 争 的优 势 地位 。 水逆变器对 系统的运行实施控制 和调节 ，
Ａｐ ｌ ａ ｉ ｎ 应用 ｐｉ ｔ ｃ ｏ
光伏 扬 水 系统在 低 碳 经 济 中 的应 用
低碳经济一
不需蓄电池储能装置 ， 以蓄水替 重。每年因荒漠化造成的直接经济损失高 未来 ４ ０年的发展方 向 架设 电网 ，
损 失 高 达 １ ０ 元 。全 国有 近 ４ 人 口 ０亿 ２ 亿 常年 受 荒 漠 化 影 响 。今 年 北方 地 区 的 沙 尘 暴 对 全 国 造 成 了 巨 大 危 害 ，仅 ３月 １ 日 ９
一种光伏水泵和光伏发电储能系统综合应用技术论文
一种光伏水泵和光伏发电储能系统综合应用技术摘要：本文主要介绍光伏水泵和光伏发电储能综合应用技术。
光伏水泵利用来自太阳的持久能源，日出而作，日落而歇，无需人员看管，不需要柴油、不需要电网，可与灌溉设施配套应用。
同时通过蓄电逆变技术有效解决偏远地区居民的用电问题。
该系统的结合最大化的利用光伏发电。
关键词：光伏水泵、变频控制技术、蓄电逆变、光伏发电中图分类号：tm6 文献标识码：a 文章编号：概述纵观全球，人口的快速增长和工业化程度的不断提高带来的能源短缺和环境污染问题己成为当今世界共同面临的严峻问题。
开发新能源，使用替代能源和开发利用空间资源已成为在社会、环境和可持续发展推动下的必然措施。
在这种形式下，太阳能光伏技术也进入了快速发展的阶段。
光伏水泵与光伏发电储能综合技术是将分别独立的光伏扬水和光伏发电储能系统合二为一，不仅具有无噪音、无污染、全自动和高可靠性等优点，还使得太阳能光伏阵列输出的电能得以合理的、最大化的应用，有效的节约了能源。
由于光伏阵列的输出随日照而变化,光伏水泵系统的输出也随太阳光的强度而变化。
当光照强度较强时,光伏水泵系统可以正常抽水,多余的电量通过充放电控制器为蓄电池进行充电；而光照强度较弱时,即光伏阵列输出功率小于某一值时,光伏所发电能将无法继续驱动水泵抽水，但光伏阵列仍输出一定功率的电能，该电能为蓄电充电；当光伏水泵所抽的水已经满足了用户使用，可以切断光伏提水系统，光伏所发电能全部为蓄电充电。
利用光伏水泵和发电储能相结合的技术可以有效地利用光照较强和较弱时的电能为蓄电池组充电,一方面解决了家庭用电问题,另一方面节约了能源。
2整体系统的基本组成和工作原理光伏水泵及光伏发电储能综合应用系统构成原理框图如图1。
系统由光伏阵列、mppt 控制器、dc/ ac变频逆变器、电机、水泵、充/ 放电控制器、逆变器和蓄电池组组成。
主要实现的功能：在阳光充足的白天为电机水泵负载提供最大限度的功率输出；而在阳光欠充足的清晨或傍晚时以最大限度的功率提供给蓄电池组充电；当光伏提水已经满足用户使用，通过水位监测到的传感信号传输至控制器，使光伏所发电能通过充电控制器为蓄电池组充电；在没有阳光的黑夜，具有充足电能的蓄电池组将通过逆变为负载提供稳定持续的电源。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
独立光伏扬水系统论文：无蓄电池式独立光伏扬水系统综合分析
摘要：目前我们农渔业迅猛发展，但灌水始终是个很大的问题。
用大功率的抽水泵抽水，不但消耗大量人力也不利于个体户的利用，且不符合国家“节能减排”的号召。
光伏水泵却以其无噪声、无污染、节约能源、无人值守、日出而作，日落而停等诸多优点在近几年取得了极大的发展。
世界上也有许多国家已经把对太阳能的开发利用作为重要的发展方向。
关键词：
太阳能；CVT跟踪；日出而作；日落而停；直流水泵
1 引言
目前，全世界都陷入一场能源危机中，煤、石油、天然气正面临枯竭。
人们都意识到只有太阳能是“取之不尽，用之不竭”的清洁能源，越来越多的国家地区都大力发展太阳能，我国这几年也发展十分迅速。
另外我国西部缺水，抑或偏远山区经常没水，影响了我国稳定发展的脚步。
太阳能光伏水泵愈来愈被人们确认是当今世界上阳光丰富地区，尤其是缺电无电的边远地区，最具吸引力的供水方式，利用随处可取、取之不竭的太阳能实现高经济性和高可靠性的供水。
水泵全自动地日出而作，日落而歇，无需人员看管，维护工作量可降至最低，是理想的集经济性、可靠性和环保效益为一体的绿色能源高技术产品。
光伏水泵可广泛用于无电地区的人畜用水、农渔业灌溉以及高度离散地区的供水。
2 光伏水泵系统组成
光伏水泵主要由三部分组成，如图1，光伏系统、控制系统、直流水泵。
其基本工作原理是：光伏部分将太阳能直接转变为电能，然后由光伏系统发出的电通过控制系统转变为符合负载要求的供电参数，从而带动水泵运行。
（1）光伏电池：太阳能电池是一种非线性电源，并表现出强烈的非线性。
其输出的I-U曲线如图2，输出电压在0~U.x时，电流比较稳定，但当输出电压接近开路电压时，电流下降很快。
多种因素决定太阳能电池的输出，如日照情况、温度等。
在不同的环境下，其输出曲线是不同的，相应的最大功率也不同。
日照越强，太阳能电池输出功率越大，而最大功率所对应的电压、电流值就越高；而温度则正好相反，随着温度的升高，开路电压减小，太阳能电池输出功率就越小，大约每升高10℃每片电池的电压减少5mV。
（2）控制部分：图2中ABCDE曲线是负载特性曲线。
而A'、B'、C'、D'、E'点是光伏电池的最大功率工作点，并且这些点可以近似认为在U.m直线上。
如果我们能够使ACE曲线移到A'B'C'曲线上，就能最大限度上提高光伏阵列能量的利用率。
这就是控制环节中需要实现的任务，需要实现最大功率点追踪功能。
本试验中，采用最简单的CVT控制法。
其控制原理为：光伏电池的功率与电压之间是一个凸函数，如图3所示，具有一个单峰值，即最大功率点。
在太阳能电池温度一定时，太阳能电池的输出P-U曲线上最大功率点对应的电压在U.m附近。
因此，CVT即是将太阳能电池输出电压控制在该电压处，让太阳能电池能最大效率地将太阳能转化为电能，供给负载使
用。
相关国内为研究最佳电压的经验值为开路电压的0.7~0.8。
CVT法是最简单、最容易实现、控制容易、适用于小功率光伏系统的方法，其实际上就是一种稳压法。
但也有一些缺点，最主要的是受温度影响较大，不适用于昼夜温差大的地区和对环境变化的适应性较差。
其中开路电压和温度的关系：V.t=a（T-25）*V.a 式中，V.t为开路电压压降；a为光伏电池温度系数，一般取0.003~0.005；T为光伏电池的温度；V.a为光伏电池的工作电压。
式中温度T，经验公式是：T=T.air+t.c S
其中，T是太阳能的温度（℃），T.air为环境温度（℃），S 是光照强度，t.c典型值可选0.03.
对于定电压最大功率点跟踪法的确定，目前有两种可以调节这种偏差的方法：一是手工调节，即人为按当时温度计算出对应的U m 输进控制器；二是自动调节，即将不同温度下对应的存储在控制器，经行自动查询取值。
（3）负载直接采用直流离心水泵，光伏电池发出的电经控制器转变为规定参数的电能后直接驱动直流负载工作。
为防止负载损坏，在控制环节中应有过流欠流保护电路、过压欠压保护电路。
由于光优水泵在绝大多数情况下都是“日出而作，日落而停”、全自动地出水，需要采用十分可靠的保护措施。
3 光伏水泵应用前景分析
3.1 系统价格分析
以200W的小型光伏水泵系统进行造价分析，光伏电池市场价在
2200元，一个小型的直流水泵只需150元，控制部分做成市场价估计只需50元，那整套系统不超过2400元。
太阳能电池寿命是20年，即每年只需120元的费用。
3.2 西部地区的可行性分析
我国新疆等西部地区，居民居住分散，并远离电网，交通不便，干旱少雨，但太阳能辐射强，大部分地区全年太阳能辐射量达到5 000～6 000MJ／m ，日照时间长，年日照时间达到2500—3 500h，具备极其丰富的太阳能资源。
3.3 在西部干旱供水中应用前景
光伏水泵不消耗一次能源，无污染，符合十一五规划中提出节能减排的观点。
我国西部地区蕴藏着丰富的地下水资源，如果能将这些干旱地区地下水资源进行合理的开发利用，必将给那些地区带来巨大的经济效益和社会效益，光伏发电和提水自然就成了解决这些地区供电、供水问题的最佳选择。
3.4 给农村家用等灌溉供水系统
现在，很多农村地区，尽管解决了供电问题。
但因为目前我国大部分农村实行的是责任承包制，有时候可能有一块田（随机离散）亟须用水，如果用架电线或者从最近农夫家中牵临时电线的方式不但需要大量的人力物力，运作过程复杂。
并且通过远距离供电，线路损耗过大，电动水泵出水量大打折扣。
有些水泵由于线路压降大而出不了水，而许多农户至今仍在使用低效、耗能和污染严重的柴油机或汽油机抽水灌溉，不仅造成用水费用高，而且严重污染环境。
光伏水泵系
统具有的绿色、环保、高效和节能的特点，既符合国家新能源政策，又能为农民解决实际问题，极具推广价值。
3.5 小型用水系统中的推广前景
小区花园浇花、家庭将水从楼底抽到楼顶或者树林灌溉等各种小型用水方面，光伏水泵都能以其独立发电、无噪声、清洁能源、价格低廉、运行及其简单等诸多优点占据市场。
具有极高的推广价值。
参考文献
［1］丛进.光伏水泵控制系统及最大功率跟踪研究（硕士论文）［C］. 扬州大学，2010.
［2］苏建徽.光伏水泵系统及其控制的研究（博士论文）［C］.合肥工业大学，2003.
［3］Sheng Jiang .Teng Guorong ，Yan Jianhua ，Huang Daojian，Analysis for Application on Agriculture of Solar PV Pumping，Jiangsu University［J］.农机化研究.
［4］王勇.光伏水泵中太阳能电池最大功卒跟踪［J］.电工技术，2002.
［5］余世杰.光伏水泵系统CVT与MPPT的控制比较［J］.太阳能学报，1998.。