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獨立直流光伏母線供電系統及並網混合系統

2015-11-17 11:46:46 点击:2609

1. 独立直流光伏母线供电系统
獨立直流母線太陽能供電系統擁有獨立的直流母線,負載功率較大,爲了保證可靠地給負載提供穩定的電力供應,需要配備蓄電池組等儲能設備,常應用于通信、遙測、監測設備電源,農村的集中供電站,航標燈塔、路燈等領域。典型的含光伏的獨立直流分布式發電系統中,電力電子變換器將負載與電源連成一個電力電子網絡,其中連接電源和母線的接口變換器可使低電壓電源對該網絡放電,連接負載和母線的接口變換器可保證負載得到合適的電,雙向變換器保證了蓄電池既可以儲存能量也可以釋放能量。系統中負載由可再生電源提供主要能量,蓄電池用于吸收可再生電源發出的多余能量,並在負彰率過大時放電,不可再生電源如燃油發電機等用于進一步保證負載穩定的工作。由于風能等其他形式能源的存在,該分布式發電系統也屬于混合發電系統。使用混合供電系統的目的就是爲了綜合利用各種發電技術的優點,避免各自的點。使用混合供電系統可以達到可再生能源的更好利用。因爲可再生能源是變化的、不穩定的,所以系統必須按照能量産生最少的時期進行設計。由于系統是按照最差的情況進行設計,所以在其他的時間,系統的容量過大。在太陽輻照最高時期産生的多余能量沒法使用而白白浪費了。整個獨立系統的性能就因此而降低。如果最差月份的情況和其他月份差別很大,有可能導致浪費的能量等于甚至超過設計負載的需求,從而降低系統的實用性。在獨立系統中因爲可再生能源的變化和不穩定會導致系統出現供電不能滿足負載需求的情況,也就是存在負載缺電情況,使用混合系統則會大大地降低負載缺電率。也就是說混合發電系統負匹配更好。對于光伏、柴油發電機混合發電系統,因爲柴油發電機可以即時提是供較大的功率,所以混合系統可以適用于範圍更加廣泛的負載系統,例如可以使迂用較大的交流負載,沖擊載荷等。有時候,負載的大小決定是否需要使用混合系統。大的負載需要很大的電流和很高的電壓,如果只是使用太陽能成本就會很高。但混合發電系統控制比較複雜,因爲其使用了多種能源,所以系統需要監控每種能源的工作情況,處理各個子能源系統之間的相互影響、協調整個系統的運作。此外,混合發電系統初期工程較大,而且比獨立系統需要更多的維護。所以混合系統的應用也受到了一定的限制。


2. 并网混合系统
並網混合系統可以爲本地負載提供合格的電源,並可以作爲一個在線UPS不間斷電源)工作。它可向電網供電,也可從電網獲得電能,是個雙向逆變控器。系統工作方式是將交流電網和光伏電源並行工作。對于本地負載而言,如果太陽電池組件産生的電能足夠負載使用,它將直接使用太陽電池組件産生的電能供給負載的需求。如果太陽能電池組件産生的電能超過即時負載的需求,它還能多余的電能返還給電網。如果太陽能電池組件産生的電能不夠用,則將自動啓用交流電網,使用交流電網供給本地負載的需求。而且,當本地負載功耗小于逆變器定交流電網量的60%時,交流電網就會自動給蓄電池充電,保證蓄電池長期處于浮充狀態。如果交流電網産生故障,即交流電網停電或者交流電網的供電品質不合格,系統就會自動斷開交流電網,轉成獨立工作模式,由蓄電池和逆變器提供負載所需的交流電能。一旦交流電網恢複正常,即電壓和頻率都恢複到正常狀態以內,系統就會斷開蓄電池,改爲並網模式工作,由交流電網供電。