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(1)由于采用蓄電池作為儲(chǔ)能設(shè)備，系統(tǒng)必須增加蓄電池的充電裝置，這就增加了成本并且降低了系統(tǒng)的可靠性。

(2)蓄電池組的壽命較短。目前免維修蓄電池在良好環(huán)境下的工作壽命通常為5年，而光伏陣列穩(wěn)定工作的壽命則在25~30年之問(wèn)，這樣就需要定期更換蓄電池組，又增加了許多系統(tǒng)的投入。

(3)蓄電池組較為笨重，需要占用較大空間，同時(shí)要防止泄露出腐蝕性液體，另外報(bào)廢的蓄電池組要專門處理，否則會(huì)造成污染。

基于上述原因，目前的光伏并網(wǎng)系統(tǒng)主要以不可調(diào)度式系統(tǒng)為主。不可調(diào)度式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的集成度高，其安裝和調(diào)試相對(duì)方便，可靠性也高。

2.并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)

根據(jù)其所產(chǎn)生的電能能否返送到電力系統(tǒng)，可以分為逆流型，無(wú)逆流型，切換型，直、交流型，混合型和地域型等。

（1）直、交流型并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，該系統(tǒng)就是將光伏并網(wǎng)逆變器發(fā)電系統(tǒng)所產(chǎn)生的直流電直接供用電設(shè)備使用。該系統(tǒng)有時(shí)與電力系統(tǒng)并用，主要目的是為了提高供電的可靠性。

（2）混合并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)當(dāng)太陽(yáng)能光伏發(fā)電所提供的電力不足(如遇到連續(xù)陰雨天氣、冬季日照時(shí)間過(guò)短等)，需要使用其他能源來(lái)補(bǔ)充時(shí)，可以將風(fēng)力發(fā)電、燃料電池發(fā)電等其他發(fā)電系統(tǒng)與光伏發(fā)電系統(tǒng)并用，這樣的系統(tǒng)叫做混合并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，如太陽(yáng)能光伏、燃料電池并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)和風(fēng)、光互補(bǔ)型并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)：①太陽(yáng)能光伏、燃料電池并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，為綜合利用能源，提高能源的綜合利用率，節(jié)約電費(fèi)，減少環(huán)境污染，有時(shí)將燃料電池與太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)在一起，構(gòu)成太陽(yáng)能光伏、燃料電池并網(wǎng)系統(tǒng)；②風(fēng)、光互補(bǔ)型并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，當(dāng)利用光伏發(fā)電提供的電力不足時(shí)，可以利用風(fēng)力發(fā)電；當(dāng)風(fēng)力發(fā)電不足時(shí)，可以利用光伏發(fā)電，這樣的系統(tǒng)稱為風(fēng)、光互補(bǔ)式并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。

風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)同時(shí)利用太陽(yáng)能和風(fēng)能發(fā)電，因此對(duì)氣象資源的利用更加充分?？蓪?shí)現(xiàn)晝夜發(fā)電。在適宜氣象條件下，風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)可提高系統(tǒng)供電的連續(xù)性和穩(wěn)定性。由于通常夜晚無(wú)陽(yáng)光時(shí)恰好風(fēng)力較大，所以互補(bǔ)性好，可以減少系統(tǒng)的太陽(yáng)能板配置，從而大大降低系統(tǒng)造價(jià)，單位容量的系統(tǒng)初投資和發(fā)電成本均低于獨(dú)立的光伏系統(tǒng)。該系統(tǒng)發(fā)電有余時(shí)可向電網(wǎng)系統(tǒng)供電(賣電)；當(dāng)該系統(tǒng)所發(fā)出的電能不足時(shí)，可以由電網(wǎng)系統(tǒng)供電(買電)。

（3）逆流型太陽(yáng)能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，當(dāng)太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)發(fā)出的電能充裕時(shí)，可將剩余電能向電網(wǎng)系統(tǒng)供電；當(dāng)太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)提供的電力不足時(shí)，可利用外接電力系統(tǒng)供電。這種系統(tǒng)稱為逆流式并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。

（4）無(wú)逆流型并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)光伏并網(wǎng)逆變器發(fā)電系統(tǒng)，即使發(fā)電充裕也不向電力系統(tǒng)供電，但當(dāng)太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)供電不足時(shí)，可以利用外接電力系統(tǒng)供電。這種系統(tǒng)稱為無(wú)逆流式并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。

（5）切換型并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，該系統(tǒng)可分為以下兩種：①切換型并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)當(dāng)多云、陰雨、日光不足、晚間或蓄電池容量不足時(shí)，切換器能自動(dòng)地?fù)Q向電力系統(tǒng)一側(cè)，由電網(wǎng)直接向負(fù)載供電。設(shè)計(jì)時(shí)，若采用大容量的蓄電池，投資費(fèi)用增大；采用切換器可使用小容量的蓄電池，則成本可以明顯降低。②自運(yùn)行切換型并網(wǎng)系統(tǒng)當(dāng)電力系統(tǒng)因多種原因突然停電時(shí)，光伏系統(tǒng)可以通過(guò)保護(hù)裝置自動(dòng)使電力系統(tǒng)與光伏系統(tǒng)分離。

3.光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的核心技術(shù)

為了最大限度的利用好太陽(yáng)能資源，現(xiàn)階段太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)技術(shù)的研究方向?yàn)樽畲蠊β庶c(diǎn)跟蹤技術(shù)，并網(wǎng)逆變器控制技術(shù)，孤島檢測(cè)技術(shù)。

3.1最大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù)（MPPT）

最大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù)是通過(guò)調(diào)整光伏陣列端電壓，使光伏陣列在不同的光照和溫度下實(shí)現(xiàn)最大功率輸出，目前常用的MPPT方法主要有恒電壓跟蹤方法，干擾觀測(cè)法和電導(dǎo)增量法

3.1.1恒電壓跟蹤方法

雖然光伏陣列的最大功率點(diǎn)功率隨著光照強(qiáng)度的增強(qiáng)而增大.但最大功率點(diǎn)電壓基本變化不大。因此，只要通過(guò)光伏陣列生產(chǎn)商提供的光伏陣列的特性數(shù)據(jù)或者通過(guò)實(shí)際測(cè)量就可以得到近似最大功率點(diǎn)電壓U..系統(tǒng)只需將光伏陣列的輸出電壓固定在U.上.就可以使光伏陣列以近似最大功率輸出。這樣就將最大功率點(diǎn)跟蹤控制簡(jiǎn)化成穩(wěn)壓控制，光伏陣列的工作點(diǎn)比較穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)方法簡(jiǎn)單，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。

但是.這種方法忽略了溫度對(duì)光伏陣列工作特性的形響。當(dāng)溫度上升時(shí)，光伏陣列的最大功率點(diǎn)電壓下降，并且變化較大。如果仍然采用固定電壓法控制.光伏陣列的輸出功率將損失較大.無(wú)法充分發(fā)揮作用，效率下降.因此，在冬夏、早晚等溫度變化較大時(shí).采用固定電壓控制并不合適，此時(shí)，可以通過(guò)以下方法根據(jù)實(shí)際情況改變Um：

1)根據(jù)冬夏、早晚的實(shí)際情況，手工調(diào)整Um.由于需要人工維護(hù)，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，因此較少采用。

2)將光伏陣列在不同溫度下對(duì)應(yīng)的Um.存儲(chǔ)在系統(tǒng)的存儲(chǔ)器內(nèi)。根據(jù)溫度傳感器測(cè)量得到的溫度相應(yīng)的將光伏陣列輸出電壓固定在此溫度下對(duì)應(yīng)的Um。

3)根據(jù)光伏陣列的最大功率點(diǎn)電壓與開(kāi)路電壓之間存在近似的比例關(guān)系這一特性改變Um。

根據(jù)以上分析，可知因定電壓法的特點(diǎn)如下:

1)原理簡(jiǎn)單，控制方法容易實(shí)現(xiàn).只需耍將光伏陣列輸出電壓固定在近似最大功率點(diǎn)電壓Um處即可。

2)由于光伏陣列輸出電壓固定在某一特定值，因此系統(tǒng)比較穩(wěn)定.不易出現(xiàn)振蕩.

3)在外部環(huán)境發(fā)生變化的情況下控制精度較低.因此適用子外部環(huán)境(光照強(qiáng)度、溫度等)變化不大的場(chǎng)合，如太空。

3.2并網(wǎng)逆變器控制技術(shù)

光伏并網(wǎng)系統(tǒng)是將太陽(yáng)能電池板產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)化為正弦交流電，從而向電網(wǎng)供電的裝置，它實(shí)際上是一個(gè)有源逆變系統(tǒng)。光伏并網(wǎng)逆變器控制目標(biāo)是：控制逆變電路輸出的交流電流為穩(wěn)定的高質(zhì)量的正弦波，且與電網(wǎng)電壓同頻、同相。光伏并網(wǎng)系統(tǒng)逆變器按控制方式分類，可以分為電壓源電壓控制、電壓源電流控制、電流源電壓控制和電流源電流控制四種方式。電壓源型逆變器是采用電容作為儲(chǔ)能元件，在直流輸入側(cè)并聯(lián)大電容用作無(wú)功功率緩沖環(huán)節(jié)，構(gòu)成逆變器低阻抗的電源內(nèi)阻特性，即電壓源特性。以電流源為輸入方式的逆變器，其直流側(cè)需串聯(lián)一個(gè)大電感作為無(wú)功元件儲(chǔ)存無(wú)功功率，構(gòu)成逆變器高阻抗的電流源特性，提供穩(wěn)定的直流電流輸入，但是串入大電感往往會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)差，因此，目前世界范圍內(nèi)大部分光伏并網(wǎng)逆變器均采用以電壓源輸入為主的方式。

并網(wǎng)逆變器中逆變部分控制的關(guān)鍵量是矢量圖中的電流，可以通過(guò)對(duì)輸出電壓的控制完成對(duì)I的控制或者直接對(duì)I進(jìn)行控制，完成對(duì)交流側(cè)電流、功率因數(shù)的控制。因此，根據(jù)電流控制方法的不同，可以將電流控制方式分為以下兩種控制模式：

1)間接電流控制

它是根據(jù)穩(wěn)態(tài)電流向量的給定、PWM基波電壓向量的幅值和相位，分別進(jìn)行閉環(huán)控制，進(jìn)而通過(guò)電壓控制實(shí)現(xiàn)對(duì)并網(wǎng)電流的控制。該控制策略雖然簡(jiǎn)單且不需檢測(cè)并網(wǎng)電流，但動(dòng)態(tài)響應(yīng)慢，存在瞬時(shí)直流電流偏移，尤其是瞬態(tài)過(guò)沖電流幾乎是穩(wěn)態(tài)值的兩倍；從穩(wěn)態(tài)向量關(guān)系進(jìn)行電流控制，其前提條件是電網(wǎng)電壓不發(fā)生畸變，而實(shí)際上由于電網(wǎng)內(nèi)阻抗、負(fù)載的變化以及各種非線性負(fù)載擾動(dòng)等情況的存在，尤其是在瞬態(tài)過(guò)程中電網(wǎng)電壓的波形會(huì)發(fā)生畸變。電網(wǎng)電壓波形的畸變會(huì)直接影響著系統(tǒng)控制的效果，因此間接電流控制方法控制電路復(fù)雜、信號(hào)運(yùn)算過(guò)程中要用到電路參數(shù)、對(duì)系統(tǒng)參數(shù)有一定的依賴性、系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度也比較慢。

2)直接電流控制

通過(guò)運(yùn)算求出交流電流，再引入交流電流反饋，通過(guò)對(duì)交流電流的直接控制，使其跟蹤指令電流值。對(duì)于光伏并網(wǎng)逆變器來(lái)說(shuō)為了獲得與電網(wǎng)電壓同步的給定正弦電流波形，通常用電網(wǎng)電壓信號(hào)乘以電流有功給定，產(chǎn)生正弦參考電流波形，然后使其輸出電流跟蹤這一指令電流。具有控制電路相對(duì)簡(jiǎn)單、對(duì)系統(tǒng)參數(shù)的依賴性低、系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)。

3.3選型技巧

光伏并網(wǎng)逆變器的選用，首先要考慮具有足夠的額定容量，以滿足最大負(fù)荷下設(shè)備對(duì)電功率的要求。對(duì)于以單一設(shè)備為負(fù)載的逆變器，其額定容量的選取較為簡(jiǎn)單。

當(dāng)用電設(shè)備為純阻性負(fù)載或功率因數(shù)大于0.9時(shí)，選取逆變器的額定容量為用電設(shè)備容量的1.1～1.15倍即可。同時(shí)逆變器還應(yīng)具有抗容性和感性負(fù)載沖擊的能力。

對(duì)一般電感性負(fù)載，如電機(jī)、冰箱、空調(diào)、洗衣機(jī)、大功率水泵等，在起動(dòng)時(shí)，其瞬時(shí)功率可能是其額定功率的5～6倍，此時(shí)，逆變器將承受很大的瞬時(shí)浪涌。針對(duì)此類系統(tǒng)，逆變器的額定容量應(yīng)留有充分的余量，以保證負(fù)載能可靠起動(dòng)，高性能的逆變器可做到連續(xù)多次滿負(fù)荷起動(dòng)而不損壞功率器件。小型逆變器為了自身安全，有時(shí)需采用軟起動(dòng)或限流起動(dòng)的方式。

4.光伏電站的組成

光伏并網(wǎng)逆變器光伏發(fā)電系統(tǒng)是由太陽(yáng)能電池方陣，蓄電池組，充放電控制器，逆變器，交流配電柜，太陽(yáng)跟蹤控制系統(tǒng)等設(shè)備組成。其部分設(shè)備的作用是：

4.1電池方陣

在有光照（無(wú)論是太陽(yáng)光，還是其它發(fā)光體產(chǎn)生的光照）情況下，電池吸收光能，電池兩端出現(xiàn)異號(hào)電荷的積累，即產(chǎn)生“光生電壓”，這就是“光生伏特效應(yīng)”。在光生伏特效應(yīng)的作用下，太陽(yáng)能電池的兩端產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，將光能轉(zhuǎn)換成電能，是能量轉(zhuǎn)換的器件。太陽(yáng)能電池一般為硅電池，分為單晶硅太陽(yáng)能電池，多晶硅太陽(yáng)能電池和非單晶硅太陽(yáng)能電池三種。

4.2蓄電池組

其作用是貯存太陽(yáng)能電池方陣受光照時(shí)發(fā)出的電能并可隨時(shí)向負(fù)載供電。太陽(yáng)能電池發(fā)電對(duì)所用蓄電池組的基本要求是：a.自放電率低；b.使用壽命長(zhǎng)；c.深放電能力強(qiáng)；d.充電效率高；e.少維護(hù)或免維護(hù)；f.工作溫度范圍寬；g.價(jià)格低廉。

4.3控制器

是能自動(dòng)防止蓄電池過(guò)充電和過(guò)放電的設(shè)備。由于蓄電池的循環(huán)充放電次數(shù)及放電深度是決定蓄電池使用壽命的重要因素，因此能控制蓄電池組過(guò)充電或過(guò)放電的充放電控制器是必不可少的設(shè)備。

4.4逆變器

是將直流電轉(zhuǎn)換成交流電的設(shè)備。由于太陽(yáng)能電池和蓄電池是直流電源，而負(fù)載是交流負(fù)載時(shí)，逆變器是必不可少的。逆變器按運(yùn)行方式，可分為獨(dú)立運(yùn)行逆變器和并網(wǎng)逆變器。獨(dú)立運(yùn)行逆變器用于獨(dú)立運(yùn)行的太陽(yáng)能電池發(fā)電系統(tǒng)，為獨(dú)立負(fù)載供電。光伏并網(wǎng)逆變器用于并網(wǎng)運(yùn)行的太陽(yáng)能電池發(fā)電系統(tǒng)。逆變器按輸出波型可分為方波逆變器和正弦波逆變器。方波逆變器電路簡(jiǎn)單，造價(jià)低，但諧波分量大，一般用于幾百瓦以下和對(duì)諧波要求不高的系統(tǒng)。正弦波逆變器成本高，但可以適用于各種負(fù)載。

4.5跟蹤系統(tǒng)

由于相對(duì)于某一個(gè)固定地點(diǎn)的太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)，一年春夏秋冬四季、每天日升日落，太陽(yáng)的光照角度時(shí)時(shí)刻刻都在變化，如果太陽(yáng)能電池板能夠時(shí)刻正對(duì)太陽(yáng)，發(fā)電效率才會(huì)達(dá)到最佳狀態(tài)。世界上通用的太陽(yáng)跟蹤控制系統(tǒng)都需要根據(jù)安放點(diǎn)的經(jīng)緯度等信息計(jì)算一年中的每一天的不同時(shí)刻太陽(yáng)所在的角度，將一年中每個(gè)時(shí)刻的太陽(yáng)位置存儲(chǔ)到PLC、單片機(jī)或電腦軟件中，也就是靠計(jì)算太陽(yáng)位置以實(shí)現(xiàn)跟蹤。采用的是電腦數(shù)據(jù)理論，需要地球經(jīng)緯度地區(qū)的的數(shù)據(jù)和設(shè)定，一旦安裝，就不便移動(dòng)或裝拆，每次移動(dòng)完就必須重新設(shè)定數(shù)據(jù)和調(diào)整各個(gè)參數(shù)；原理、電路、技術(shù)、設(shè)備復(fù)雜，非專業(yè)人士不能夠隨便操作。把加裝了智能太陽(yáng)跟蹤儀的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)安裝在高速行駛的汽車、火車，以及通訊應(yīng)急車、特種軍用汽車、軍艦或輪船上，不論系統(tǒng)向何方行駛、如何調(diào)頭、拐彎，智能太陽(yáng)跟蹤儀都能保證設(shè)備的要求跟蹤部位正對(duì)太陽(yáng)。
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