小型光伏并网发电系统设计与应用.pdf

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1、电网并网发电系统设计峰，崔传芹，潘冬，陈海，广东中山528412：2．暨南大学信息技术研究所3．中山大学工学院。广东广州510275)摘要：阐述小型光伏并网发电系统的硬件设计，介绍了光伏组件模块、并网逆变实验模块、环境监测系统，描述系统L作流程并网启动与并网过程，利用DSP、IGBT模块设计了lkW光伏发电并网实验系统，解决了小型并网发电实验的难题。关键词：小型光伏发电：并网；逆变实验模块中图分类号：TM615文献标识码：A文章编号：1009—9492f2011)12—0046—03DesignandApplicationoftheSmallPhoto-VoltaicGrid—c0nne

2、ctedSystemMA0Huo-nan，CHENFeng2，CUIChuan—qin，PANDong，CHENHai，GUOJin-ji(1．ZhongshanShengxingCurtainWallCo．，Ltd，Zhongshan528412，China；2．InformationTechnologyResearchInsti—tute，JinanUniversity，Guangzhou510075，China；3．SchoolofEngineering，SunYat-sen(Zhongshan)University，Guangzhou510275，China)Abstract：T

3、hehardwaredesignsofthesmallphoto-voltaic(PV)grid—connectedsystemareexpounded，thePVmoduleandgrid—c0n—nectedinverterexperimentmoduleandenvironmentalmonitoringsystemareintroduced，theprocessonthissystemStechnologyandstartingandconnectionaredescribed．UsingmoduleofDSP＆IGBT．anlkWgrid-connectedphotovohai

4、cpowergenerationsystemisdesigned．Adifficultproblemthatsmallgrid-connectedsystemexperimentissolved．Keywords：smallphoto-voltaicpowergeneration；grid—connected；inverterexperimentmodule在世界市场的拉动下，我国光伏产业近年来控模块等组成。本实验所使用的光伏阵列由数发展迅速。我国太阳能电池组件年产量由世界份个模块串联构成，如图l所示。光伏阵列的最大额的l％发展到8％，仅次于日本、欧洲，已成为输出功率为lkW，最大功率点

5、工作电压约为49V。世界光伏产业发展最快的国家之一。光伏发电与并网技术相结合是目前世界上大规模利用光伏技术发电的研发热点。文献[1]、[2]讨论采用阳光自动跟踪控制光伏阵列设计及应用。本文综合利用DSP、IGBT模块，设计了lkW光伏发电并网实验系统。解决了小型工业园等并网发电实验的难题。1系统总体方案系统主要由室外光伏组件模块、并网逆变实验模块、组件防雷接线系统、环境监测系统、数据采集监图1lkW光伏并网发电实验系统结构图收稿13期：2011—10—09电力电2系统硬件设计和防辐射罩，2．1光伏组件模块数据采集器可光伏组件结构图如图2所示。室外安装单晶硅以用来测量光组件10块，每块峰值

6、功率：IOOW；最大功率电谱范围为0．3—压：18V；最佳功率电流：5．56A；开路电压：3um的太阳总42．48V；短路电流：6．1A；安装尺寸：1060mmx辐射．也可用805mmx35mm。来测量入射到斜面上的太阳辐射，如感应面向下可测量反射辐射，如加遮光环可测量散射辐射。图3并网逆变实验模块温度探头安装在防辐射罩内。这样可以防止太阳光照射到传感器上，以确保测量数据的准确性。数据采集器具图2光伏组件结构图有多个单端通道、脉冲通道、数字通道，可进行2．2并网逆变实验模块数据的远程传输。环境检测系统安装结构见图4。系统选用BSNG系列工频机逆变器实现控制E4]，实验面板采用阳极氧化彩色

7、铝板，并网发电彩色原理图。测试端子；数显交直流电压电流表，实时显示光伏发电的工作情况；光伏并网发电计量装置，显示并网输入的电量；含有多种通讯接口，上位机监控功能，实现远程实验数据采集和监视。该种逆变实验模块具备以下优点：(1)主电路采用美国TI公司生产的DSP芯片、日本三菱IGBT模块、驱动保护为El本三菱机芯，并网输出部分采用隔离变压器，安全可靠；图4环境检测系统安装结构(2)采用SPWM脉宽调制技术，纯净正弦波输出，自动与电网同