《光伏發(fā)電原理》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。

1、光伏發(fā)電原理并網(wǎng)光伏發(fā)電原理工作原理白天，在光照條件下，太陽(yáng)電池組件產(chǎn)生一定的電動(dòng)勢(shì)，通過(guò)組件的串并聯(lián)形成太陽(yáng)能電池方陣，使得方陣電壓達(dá)到系統(tǒng)輸入電壓的要求。再通過(guò)逆變器的作用，將直流電轉(zhuǎn)換成交流電，輸送到電力變壓器，通過(guò)變壓器進(jìn)行升壓將電能輸送到電力網(wǎng)中。組成部分并網(wǎng)光伏系統(tǒng)是由太陽(yáng)能電池方陣，自動(dòng)太陽(yáng)能跟蹤系統(tǒng)，匯流設(shè)備，直流配電設(shè)備，逆變器，變壓器、監(jiān)控系統(tǒng)，二次繼電保護(hù)系統(tǒng)、光功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)等設(shè)備組成。并網(wǎng)光伏發(fā)電原理流程圖太陽(yáng)能電池組件太陽(yáng)能電池發(fā)電原理：太陽(yáng)能電池是一種對(duì)光有響應(yīng)并能將光能轉(zhuǎn)換成電力的器件。能產(chǎn)

2、生光伏效應(yīng)的材料有許多種，如：?jiǎn)尉Ч瑁嗑Ч?，非晶硅，砷化鎵，硒銦銅等。它們的發(fā)電原理基本相同，現(xiàn)以晶體為例描述光發(fā)電過(guò)程。P型晶體硅經(jīng)過(guò)摻雜磷可得N型硅，形成P－N結(jié)。當(dāng)光線照射太陽(yáng)能電池表面時(shí)，一部分光子被硅材料吸收；光子的能量傳遞給了硅原子，使電子發(fā)生了越遷，成為自由電子在P－N結(jié)兩側(cè)集聚形成了電位差，當(dāng)外部接通電路時(shí)，在該電壓的作用下，將會(huì)有電流流過(guò)外部電路產(chǎn)生一定的輸出功率。這個(gè)過(guò)程的實(shí)質(zhì)是：光子能量轉(zhuǎn)換成電能的過(guò)程。太陽(yáng)能電池組件太陽(yáng)能電池板Solarpanel分類：晶體硅電池板：多晶硅太陽(yáng)能電池、單晶硅太陽(yáng)

3、能電池。非晶硅電池板：薄膜太陽(yáng)能電池、有機(jī)太陽(yáng)能電池。化學(xué)染料電池板：砷化鎵、硒銦銅、銻化鎘等。太陽(yáng)能電池組件單晶硅電池組件多晶硅電池組件非晶硅電池組件太陽(yáng)能電池組件組件性能及影響因素：在太陽(yáng)電池I—V曲線上有三個(gè)具有重要意義的點(diǎn)，即最大功率點(diǎn)(Vmp,Imp)，開(kāi)路電壓(Voc)和短路電流(Isc)。I—V曲線上最大功率點(diǎn)標(biāo)注為“Vmp,Imp”。在這個(gè)工作點(diǎn)組件產(chǎn)生最大的輸出功率。影響太陽(yáng)電池組件輸出特性的主要因素是：日照強(qiáng)度、太陽(yáng)電池溫度、陰影和晶體結(jié)構(gòu)。太陽(yáng)能電池組件日照強(qiáng)度太陽(yáng)電池組件的輸出功率與直接的太陽(yáng)輻射

4、強(qiáng)度成比例，日照增強(qiáng)時(shí)組件輸出也隨之增加。值得注意的是日照強(qiáng)度變化時(shí)，組件工作電壓基本不變。太陽(yáng)能電池組件太陽(yáng)電池溫度太陽(yáng)電池組件溫度較高時(shí)，工作效率降低。通常在80～90℃之問(wèn)，溫度每上升1℃，組件的效率損失0.5％。太陽(yáng)能電池組件陰影陰影對(duì)太陽(yáng)電池組件性能的影響不可低估，有時(shí)組件上的一個(gè)局部陰影也會(huì)引起輸出功率的明顯減少。并網(wǎng)逆變器通常，把將交流電能變換成直流電能的過(guò)程稱為整流，把完成整流功能的電路稱為整流電路，把實(shí)現(xiàn)整流過(guò)程的裝置稱為整流設(shè)備或整流器。與之相對(duì)應(yīng)，把將直流電能變換成交流電能的過(guò)程稱為逆變，把完成逆變

5、功能的電路稱為逆變電路，把實(shí)現(xiàn)逆變過(guò)程的裝置稱為逆變?cè)O(shè)備或逆變器。并網(wǎng)光伏系統(tǒng)逆變器并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)是與電網(wǎng)相連并向電網(wǎng)輸送電力的光伏發(fā)電系統(tǒng)。通過(guò)光伏組件將接收來(lái)的太陽(yáng)輻射能量經(jīng)過(guò)高頻直流轉(zhuǎn)換后變成高壓直流電，經(jīng)過(guò)逆變器逆變后轉(zhuǎn)換后向電網(wǎng)輸出與電網(wǎng)電壓同頻、同相的正弦交流電流。并網(wǎng)逆變器按逆變器輸出的相數(shù)分可分為：（1）單相逆變器；（2）三相逆變器；（3）多相逆變器按照逆變器輸出電能的去向分可分為：（1）有源逆變器；（2）無(wú)源逆變器按逆變器主電路的形式分可分為：（1）單端式逆變器；（2）推挽式逆變器；（3）半橋式逆變器；（

6、4）全橋式逆變器。并網(wǎng)逆變器按逆變器主開(kāi)關(guān)器件的類型分可分為：（1）晶閘管逆變器；（2）晶體管逆變器；（3）場(chǎng)效應(yīng)逆變器；（4）絕緣柵雙極晶體管（IGBT）逆變器按直流電源分可分為:（1）電壓源型逆變器（VSI）；（2）電流源型逆變器（CSI）按逆變器控制方式分可分為：（1）調(diào)頻式（PFM）逆變器；（2）調(diào)脈寬式（PWM）逆變器按逆變器開(kāi)關(guān)電路工作方式分可分為：（1）諧振式逆變器；（2）定頻硬開(kāi)關(guān)式逆變器；（3）定頻軟開(kāi)關(guān)式逆變器并網(wǎng)逆變器按逆變器輸出電壓或電流的波形分可分為：（1）方波逆變器線路比較簡(jiǎn)單，使用的功率開(kāi)關(guān)

7、數(shù)量很少。設(shè)計(jì)功率一般在百瓦至千瓦之間。優(yōu)點(diǎn)是：線路簡(jiǎn)單，維修方便，價(jià)格便宜。缺點(diǎn)是方波電壓中含有大量的高次諧波，在帶有鐵心電感或變壓器的負(fù)載用電器中將產(chǎn)生附加損耗，對(duì)某些通訊設(shè)備有干擾。此外，這類逆變器還有調(diào)壓范圍不夠?qū)?，保護(hù)功能不夠完善，噪聲比較大等缺點(diǎn)。（2）正弦波逆變器正弦波逆變器的優(yōu)點(diǎn)是：輸出波形好，失真度很低，對(duì)收音機(jī)及通訊設(shè)備干擾小，噪聲低。此外，保護(hù)功能齊全，整機(jī)效率高。缺點(diǎn)是：線路相對(duì)復(fù)雜，對(duì)維修技術(shù)要求高，價(jià)格昂貴。并網(wǎng)逆變器逆變器控制框圖并網(wǎng)逆變器的電路結(jié)構(gòu)MPPT跟蹤器保證光伏陣列產(chǎn)生直流電能能最

8、大程度地被逆變器所使用。IGBT全橋電路將直流電轉(zhuǎn)換成交流電壓和電流。保護(hù)功能電路在逆變器運(yùn)行過(guò)程中監(jiān)測(cè)運(yùn)行狀況，在非正常工作條件下可觸發(fā)內(nèi)部繼電器從而保護(hù)逆變器內(nèi)部元器件免受損壞。并網(wǎng)逆變器功能逆變器不僅具有直交流變換功能，還具有最大限度地發(fā)揮太陽(yáng)電池性能的功能和系統(tǒng)故障保護(hù)功能。歸納起來(lái)有自動(dòng)運(yùn)行和停機(jī)功能、最大