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并网发电系统的原理及组成
并网发电系统分为太阳能并网发电系统和风力并网发电系统。并网太阳能发电系统由光伏组件(方阵)、光伏并网逆变电源量装置组成。光伏组件(方阵)将太阳能转化为直流电能,通过并网逆变电源将直流电能转化为与电网同频同相的交流电能馈入电网。并网逆变电源是光伏并网发电系统的核心设备。风机并网发电系统由风力机、风机控制器、风机并网逆变电源及计量装置等组成。风机将风能转化为交流电能,通过风机控制器再转换为直流电能,经风机并网逆变器将直流电能转化为与电网同频同相的交流电能馈入电网。风机并网逆变电源是风力并网发电系统的核心控制设备,它将风机发出的交流电整流成直流电力,然后逆变成交流电最大限度馈入电网。??????通过太阳能电池(又称光伏电池)将太阳辐射能转换为电能的发电系统称为太阳能电池发电系统(又称太阳能光伏发电系统)。太阳能发电是将太阳光能直接转换成电能的转换方式,包括光伏发电、光化学发电、光感应发电等。太阳能光伏发电系统是利用太阳能电池的光伏效应,将太阳光辐射能直接转换成电能的一种新型发电系统。地面太阳能光伏发电系统的运行方式,主要可分为离网运行和联网运行两大类。
光伏发电的能量转换器件是太阳能电池,又叫光伏电池。光伏电池为系统的基本单元,它是由太阳能电池单体串、并封装成的组件,根据系统的需要,太阳能电池再串、并联连接并装在支架上构成太阳能电池阵列(PVArray)。在光伏电池的两侧引出电极,并接上负载,则在外电路中即有光生电流通过,从而获得功率输出,这样太阳能电池就把太阳能直接转换成了电能。光伏发电系统,是利用光伏电池方阵将太阳能转化为电能并储存到系统的蓄电池中或直接供负载使用的可再生能源装置。其工作原理是:白天,光伏电池组件接收太阳光,转换为电能,一部分供给直流或交流负载工作;另一部分多余的电量可通过防反充二极管给蓄电池组充电,在夜晚或阴雨天,光伏电池组件无法工作时,蓄电池组供电给直流或交流负载工作。
1.太阳能光伏发电系统的组成
太阳能光伏发电系统主要由太阳能光伏电池组,光伏系统电池控制器,蓄电池和交直流逆变器是其主要部件。其中的核心元件是光伏电池组和控制器。各部件在系统中的作用是:
光伏电池:光电转换。
控制器:作用于整个系统的过程控制。光伏发电系统中使用的控制器类型很多,如2点式控制器,多路顺序控制器、智能控制器、大功率跟踪充电控制器等,我国目前使用的大都是简单设计的控制器,智能型控制器仅用于通信系统和较大型的光伏电站。
蓄电池:蓄电池是光伏发电系统中的关键部件,用于存储从光伏电池转换来的电力。目前我国还没有用于光伏系统的专用蓄电池,而是使用常规的铅酸蓄电池。
交直流逆变器:由于它的功能是交直流转换,因此这个部件最重要的指标是可靠性和转换效率。并网逆变器采用最大功率跟踪技术,最大限度地把光伏电池转换的电能送入电网。
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