5.2光伏发电系统在线视频

同学们 好

上一节我们介绍了光伏电池概述

这节我们来看一下光伏发电系统

太阳能光伏发电的基本设备

是光伏电池组件与方阵

但仅有光伏电池

还无法满足发电的要求

根据不同发电系统的特点

需要选配的辅助设备包括控制器

逆变器

储能蓄电池等

光伏电池组件方阵

加配蓄电池等设备

即可构成独立发电系统

将电池发出的电能直接馈入电网

即可构成并网发电系统

综合利用各种分布式可再生能源

则可构成互补型的发电系统

我们先来看一下独立光伏发电系统

如这里的这个图所示

最左边是太阳能电池板

中间最核心的部分是一个充放电的控制器

里面加了蓄电池

然后通过这个充放电的控制器

我们就可以给直流负载直接供电

或者通过一个逆变器给交流的负载供电

为什么说它是独立的呢

因为它和我们的配电网并没有联系

独立光伏发电系统

是光伏应用最原始

最简单的一种供配电方式

它的系统独立发电

独立供电

环保安全

无其它的能源消耗

独立系统主要由太阳能电池板组成的光伏阵列

充放电的控制器

蓄电池组

逆变器等组成

由于光伏阵列工作受环境影响很大

为保持负载供电的持续性

所以这个系统中必须配置储能装置

系统工作的过程是

光伏阵列将接收来的太阳能辐射能量

直接转换成电能

供给负载

并将多余的能量经过充放电控制器

以化学能的形式存储在蓄电池中

在日照不足时

储存在蓄电池中的能量

经逆变器变为方波或者正弦脉宽调制波

然后经过滤波和工频

变压器升压后变成交流220V

50Hz的正弦电供给交流负载使用

这是它的工作的过程

独立光伏发电系统的优点是简单

经济

灵活

使用范围广泛

缺点是用电的可靠性差

管理控制较分散

麻烦

一般仅用于用电量小

分散性大的用电负荷

我们来看一下并网光伏发电系统

并网光伏发电系统

将光伏系统与电网并网运行

这与刚才形成一个鲜明的对比

同时向用电的负载供电

其工作的原理如图所示

大家可以看到

这个图里面

左边是光伏发电的这一块

右边是公用的电网

所以由于该系统由电网负责电能的供需平衡

所以它的太阳能发电部分

可以充分的利用它的发电的潜力

该模式可以减少用于

存储和备用的蓄电池的容量

节约投资的成本

因为它的所有的调节功能都由配电网去做

根据并网电压的高低

并网系统可分为低压并网和高压并网两大类型

低压并网系统的特点是

光伏发电系统通过并网逆变器

和一些电力保护装置

连接到局域电网的配电盘上

其电能与电网混合在一起

向负载供电

多余或不足的电能通过局域电网来调节

高压并网系统的特点是

将光伏发电系统所发电

经逆变器变成交流后

再通过升压变压器

直接输送到高压电网上

再由电网把电能统一分配到各用电单位

太阳能光伏发电站多采用这种方式

实际上就是一些大型的发电站

采取这样一种方式

好了

根据电压分为高压低压

根据并网电压的频率

又可以分为直流并网

和交流并网两大类型

如图是直流并网发电系统的工作原理图

大家可以看到

左边的太阳能光伏发电电池板

通过充放电控制器蓄电池

然后发出的直流

通过配电网的母线

给右端的直流负载交流负载

交流负载当然要通过逆变器进行变化

然后供电

当光伏不足的时候

市电通过整流器

然后通过这里的Ⅰ段的这些二极管降压

最终给不足的负载来供电

这是直流并网光伏发电系统的工作原理

由上面的图可见

直流母线经2V的二极管分为Ⅰ Ⅱ两段

Ⅰ段是市电直流供电段

Ⅱ段是共用的直流负载段

该直流并网发电系统的正常运行方式是

光伏发电系统

经Ⅰ段母线配电给负载供电

只有当光伏功率不足或中断时

才由市电通过2V的二极管

向Ⅱ段的用电负荷供电

以达到经济运行的目的

这是直流的方式

交流并网发电系统

主要由太阳能电池

方阵和并网逆变器两部分组成

如图它的核心就是一个并网逆变器

白天日照充足时

光伏发电系统发出的电能经并网逆变器

直接输送到交流电网上

或者经并网逆变器

为交流负载直接供电

这是交流方式

好我们来看一下第三种形式

风光互补型发电系统

发展风光互补光伏发电系统的原因有

太阳能与风能在时间上具有很强的互补性

白天太阳光最强时风很小

晚上太阳落山后光照很弱

但由于地表温度变化大而风加强

夏季太阳光强而风小

而冬季太阳光弱而风大

所以这两个的互补

在时间上有非常好的契合

风力发电和光伏发电在蓄电池和逆变器环节上是通用的

也就是说

它的蓄电池和逆变器两个可以共用

风光互补发电系统

可根据用户用电负荷

和自然资源条件进行最佳的配置

即可保证系统的可靠性

又能降低发电的成本

采用太阳能光伏发电和风力发电

是利用可再生能源的重点

这两者的结合未来的前景会更为广阔

如图为风光互补发电系统的结构图

大家可以看到

左端包括了太阳能光伏发电阵列

下面是风力发电机

风力发电机通过整流器

然后汇到控制器

太阳能光伏发电阵列也汇到控制器

然后多余的电量可以通过蓄电池来储存

然后通过逆变器可以给交流供电

所以这里的蓄电池和逆变器实际上是

对太阳能发电和风力发电共用的

所以两个系统互补实际上

在一定程度上可以节约一些

设备的这样一个开销

这是互补系统的控制的策略

刚才说了两个系统的核心是互补

所以它的控制策略非常重要

所以大家看这个图

开始的时候

如果这个蓄电池的这个电压小于上限电压

我们来判断这个条件是不是满足

如果不是

也就是说蓄电池电压已经太高了

怎么办

当然就是说明发的电太多了

对不对

所以我们首先可以切除光伏阵列

然后还不行

再切除风机

如果没有大于

我们判断有没有日照

对不对

如果没有日照

那光伏阵列没用就可以切除

风机运行

看看它的情况

对不对

然后再看看风机的故障

如果有故障就切除

如果有日照

那我们再看风机运行不运行

运行

然后我们就投入光伏阵列

因为刚才说了它小于上限

当然你就可以加大这些可再生能源的利用

对不对

然后呢

我们下面可以来判断

如果蓄电池的电压小于下限电压了

就是说它已经比下限都低了

那我们当然就要让逆变器停止

对不对

如果没有那就让它工作

直到结束

这就是它的控制的过程

也就是说总结一下就是说

如果你高于上限电压

那你发电太多了

你去把这些关掉一些

如果不够

没有到上限

那就可以增大发电量

实际上就是这样一个控制的一个策略

当然

两个的时间上是不一样的

所以可以需要两个的互补

好 我们这一节讲了

光伏发电系统包括独立的光伏发电

并网的光伏发电

风光互补的光伏发电系统

下一节

我们来讲

光伏发电系统里面的聚光器

好

这节的内容就到这里

谢谢大家