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          用于BIPV系統(tǒng)的直流變換器的研究

          作者: 時間:2013-05-13 來源:網絡 收藏

          摘要:(BIPV)系統(tǒng)中,集中式能量變換結構以大面積光伏陣列為單位,當受到周圍建筑物等形成的局部陰影影響時,其輸出功率大大降低,且難以完成最大功率點跟蹤(MPPT)。從電路拓撲結構出發(fā),設計了一款,該增益和能量轉換效率較高。最后構建實驗模型驗證了可行性。
          關鍵詞:變換器;;;

          1 引言
          太陽能光伏發(fā)電以其清潔性、可再生的優(yōu)點受到普遍關注,并得到了飛速發(fā)展。然而,光伏組件的發(fā)電效率低而成本高,這在一定程度上限制了光伏發(fā)電的普及應用。建筑物具有大量的迎光面積,將光伏發(fā)電系統(tǒng)與建筑物有機結合可降低太陽能發(fā)電系統(tǒng)的成本以及系統(tǒng)在遠距離電力傳輸過程中的電能損耗,縮短能量回收期等。

          2 集中式系統(tǒng)電氣結構及光伏陣列特性
          2.1 集中式能量變換結構分析
          集中式系統(tǒng)是將一定數量的光伏組件串聯(lián)成一定電壓等級的組件串,然后再將一定數量的組件串并聯(lián)成一定容量等級的光伏陣列,后端再接直流控制器完成MPVF功能并進行一定的電壓提升,從直流變換器出來后再接逆變器,完成DC/AC轉換,供給電網或交流負載,如圖1所示。

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/175817.htm

          a.JPG


          2.2 光伏陣列特性分析
          在BIPV中,建筑物陰影、城市垃圾、飛鳥等難免會遮擋光伏陣列某一部分,引起陣列中被遮擋部分所在光伏組件通流能力下降,消耗未被遮擋光伏組件發(fā)出的功率,產生熱斑效應,如果光伏組件輸出功率很大,熱斑的溫度超過一定極限將會使組件上的焊點熔化并損壞柵線,從而導致該組件損壞。為避免熱斑的產生,通常給每一塊光伏組件并聯(lián)一個旁路二極管,再將這樣的并聯(lián)組件串聯(lián)成組件串,然后再將組件串并聯(lián),每一個并聯(lián)的組件串上串聯(lián)一個隔離二極管,如圖2所示。

          b.JPG


          在Matlab/Simulink中模擬仿真4塊峰值功率均為200 W的光伏組件兩串兩并構成的光伏陣列,圖3a為4塊組件溫度25℃,光照強度1 000 W/m2時的輸出功率曲線,圖3b為某一塊組件光照強度為100 W/m2(模擬受到陰影)時的輸出功率曲線。
          可見,當光伏陣列某一塊組件受到陰影時,其輸出功率大大減小,并且輸出功率曲線呈現(xiàn)雙峰的特性,存在局部最大功率點。


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