星空体育app下载太阳能光伏发电原理简介电力科技 2017 年 12 期 ︱197︱ 太阳能光伏发电原理简介 武 薇 深圳妈湾电力有限公司，广东 深圳 518055 摘要：本文通过结合邳州光伏发电站实际建设案例，较为详细的对并网光伏发电系统的结构与工作原理进行了叙述，对光伏并网逆变器的关键技术与控制技术展开了重点阐述，最后，分析探讨了光伏发电系统的社会效益以及未来的发展前景。 关键词：太阳能；光伏发电；原理 中图分类号：TM61 文献标识码：B 文章编号：1006-8465（2017）12-0197-02 前言 随着全球社会经济的飞速发展，在当前社会中，各种能源已经成为了社会发展与生存的重要保障，但是，随着人们对各种能源肆无忌惮的开采，导...

　　电力科技 2017 年 12 期 ︱197︱ 太阳能光伏发电原理简介 武 薇 深圳妈湾电力有限公司，广东 深圳 518055 摘要：本文通过结合邳州光伏发电站实际建设案例，较为详细的对并网光伏发电系统的结构与工作原理进行了叙述，对光伏并网逆变器的关键技术与控制技术展开了重点阐述，最后，分析探讨了光伏发电系统的社会效益以及未来的发展前景。 关键词：太阳能；光伏发电；原理 中图分类号：TM61 文献标识码：B 文章编号：1006-8465（2017）12-0197-02 前言 随着全球社会经济的飞速发展，在当前社会中，各种能源已经成为了社会发展与生存的重要保障，但是，随着人们对各种能源肆无忌惮的开采，导致一些非再生资源急剧下降，稀缺性越来越突显。为了可以对不可再生能源进行有效的节约与保护，对可再生新能源的研发与运用以成为了全球发展的重要战略。 1 光伏发电系统概述 太阳能电池、、逆变器、蓄电池共同组成了光伏发电系统。通常情况下，光伏发电系统依照与电网系统之间所存在的关联性，将其分为了离网与并网两大系统。针对于光伏并网系统来讲，其主要是通过与电网相连接，实现两者的有效结合，将有功与无功电能输送到电网中，成为电网的补充。无需应用蓄电池进行供电是光伏并网系统主要的优势所在。 2 光伏发电系统原理 2.1 光伏发电的流程 光伏电池由于直接性的受到了阳光的照射在其内部通过一系列的作用形成了光生伏打效应，由此产生了电流。此时所产生的光电流属于直流电，将所形成的光电流通过汇流箱汇集到一块并送往逆变器将其转换成为高压交流电，然后，运用箱式变压器将其变压到 10kv，最后，在通过运用主变变压将电流分流到相应电压等级并网。 2.2 光生伏打效应 简单来讲，其主要是物体通过阳光的直接性照射，将光子吸收入其内部，然后其内部的电荷分布受到光子作用的影响分布状态产生了一定变化，从而形成了一种电动势和电流效应。 2.3 光生伏打效应应用 光生伏打效应通常情况下主要是被应用于半导体的 PN 结上从而完成辐射能到电能的转换。在对这类的研究中，主要是对太阳能的转换效率研究较为集中，在理论中，所预期的效率在 24%。太阳光能的转换效率在 PN 结器件中最大，一般情况下，将这类光伏器件称之为太阳能电池。 图 1 光生伏打效应原理图 如图 1 所示：P、N 型两种同质半导体材料共同的构成了太阳能电池，电池在受到阳光的直射过程中，多数阳光会直接的被电池片吸收，此时，制约隐藏于电池板中的高能级状态下的电子得到了阳光的有效激发，随着被激发电子的不断累计，逐渐形成了一个电子-空穴对，与此同时，由于受到了 PN 结内建电场的作用，电子-空穴对发生了相互运动，使得负电荷在电池板受光面逐渐的进行大量积累，大量的正电荷在电池的背光面进行了积累。在此种状态下，当电池正负两端形成通路时，光电流就会产生并在此通过。 3 光伏发电系统主要设备简介 3.1 汇流箱作用 应用汇流箱主要的作用是相应的降低光伏电池阵列与逆变器的连线。通过将规定数目的同一规格电池聚集串联在一起，形成多组光伏串联，在光伏汇流箱中将多组光伏串联连接并入其中，成功汇流后，通过交流配电柜、、光伏逆变器三者配套使用才构成了一套完整的光伏发电系统，从而实现和市电的并网。 3.2 逆变器作用 逆变器其是就是一个电流转换设备，作为核心设备，其主要作用就是将光伏电池所产生的直流电转换为交流电，经过转换后形成电压与频率与电力系统相一致的交流电，从而可以完全的并入电网中，成为电网的用电补充，实现并网发电，为各种交流用电装置、设备供电。 3.3 逆变器关键控制技术 （1）太阳能的最大功率点跟踪（MPPT） 通常情况下，在相对比较固定的温度与光照强度下，光伏电池所输出的电压以功率值并不是一成不变的，其是一个变化值，只有适当的某一个阶段的输出电压值才能实现光伏电池的最大输出功率，达到工作最高点，这种状态下，通常我们将这个点称为光伏电池的最大功率点。其中，对于太阳能的 MPPT 控制原理来讲，相关试验表明，线性电路输出最大功率的求取与其工作原理较为相像，都是通过对光伏阵列输出功率进行实时检测，，并对输出电流进行相应的调节与改变，以此来实现 PV 的输出端电压的改变，得出最大输出功率，从而实现对最大功率跟踪。 （2）光伏逆变并网控制 光伏并网逆变器在太阳能光伏发电系统中是最为关键的部件，其主要是由并网逆变单元 DC-AC 对光伏逆变并网系统进行控制。其主要的控制原理是通过将一个足够容量的直流滤波电容设置于前、后缀 DC-DC 与 DC-AC 变换器之间，改直流滤波电容具有重要的作用，可以对前、后级能量变化进行缓冲，也能对前、后级控制进行解耦。 （3）逆变器的防孤岛保护 孤岛效应通常情况下主要指地电力系统由于受到了人为或者突发故障停止负载供电时，局部电网负载受到分布式能源继续为负载并网供电的影响，继续进行着供电。 一旦出现孤岛效应，其就会产生一定的危害性，光伏发电系统功率会由于孤岛效应的出现而产生较小的功率，在电网停止运行的这种情况下，就会造成丧失对光伏发电系统输出电能的平衡能力的控制，由此一来，系统输出电能的质量将得不到有效的保障，对电力维护人员与用户的人身安全将产生严重的危害性，对电网保护开关的动作也会产生一定的影响，引起一定的不必要损失，所以，对逆变器的防孤岛保护极为重要。 逆变器的低电压穿越一旦电力系统出现故障或者扰动星空体育平台，就会造成电网电压不稳定，引起逆变器并网点电压跌落，出现这种情况时，光伏发电机组会在逆变器并网点电压跌落值范围内，继续的进行不间断并网运行。 4 光伏发电系统的效益分析 4.1 社会效益分析 当前全球生态污染问题日益严峻，人们所生活的环境遭到了严 （下转第 203 页）