太阳能光伏发电系统设计和优化分析

• 作 者: 张现刚
• 机 构: 天津大学
• 出 处: 天津大学
• 发表日期: 2011年期
• 关键词: 太阳能 光伏发电系统 发电效率 优化设计

当前，能源枯竭和环境污染的日益严重使可再生能源和各种绿色能源得到越来越多的重视，已经成为人类实现可持续性发展的必由之路。近年来，随着电力电子技术和太阳能电池技术的日臻完善，太阳能光伏发电技术水平得到了快速的发展与提高，是最具发展前景的发电技术，也是太阳能和新能源开发利用的重要形式之一。当前，光伏发电技术正朝着高效率、高功率密度、高可靠性、智能化的方向发展，而太阳能应用于发电的主要途径即为并网发电系统。　　
一般太阳能光伏发电系统基本由电池板、逆变器、控制器与蓄电池(组)四个部分构成。本研究首先对太阳能光伏发电系统的组成进行了简单的分析，进而介绍了太阳能光伏发电技术在国内开发应用现状，同时对其分类进行了简单的划分；进而从开发成本、运行效率和可靠性三个角度，对太阳能光伏并网发电技术效率的提升进行了针对性探讨，并对其整体结构体系进行了设计；最后，对光伏并网发电系统的逆变器进行了优化，对其中具有典型代表性的逆变器结构进行了比较研究，通过归纳总结设计提出了一种前级电压匹配、后级全桥逆变的双重Boost拓扑主电路结构。最后，通过天津地区的太阳能发电系统的效率分析，验证本课题设计并建立的太阳能发电系统的发电效率。运行数据表明，本研究所进行的设计和优化，能够有效提升太阳能光伏并网发电系统的效率。