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发布时间:2021-11-22 08:39:00 作者:坦硕商贸
光伏水泵的主要组成部分太阳电池阵列(亦称光伏阵列)由众多太阳电池组件串、并联构成,组件组合之合成容量可以是数百峰瓦(W户),也可以达到数个兆峰瓦(MWp)甚至更大,组件可以由单晶硅、多晶硅、非晶硅或其它类型的太阳电池组成。一般说来,光伏阵列由于多为半导体器件构成,其电源特性(伏安特性及温度特性)具有强烈的非线性性质。光伏水泵系统所配用的光伏阵列容量往往在数百Wp至数十KWp之间。
较大功率(比如说,功率大于10KW或更大时)的光伏水泵系统中,驱动电机仍不乏采用三相交流异步电机者,其中异步电机通常采用湿式护套绕组,由于槽满率低的结构特点,其效率通常较同等功率的直流永磁无刷电机低得多,但是其构造相对简单,造价相对低廉,油浸电机不适于用在同时提供人畜饮水的供水系统中,因此还有一定需求。其驱动控制的是的变频与控制一体化电源,本质上是将变频技术与光伏阵列功率点跟踪技术及若干必要的运行保护措施集合在同一个控制器中,由中央控制器完成光伏水泵系统中所需的全部控制功能,这样做的优点是系统稳定性好,结构紧凑,电机电压等级可按阵列配置自由优化选择,制造成本低,同时可以充分考虑到光伏水泵户外长时间无人值守、全自动运行等特点,在散热、防尘、防雷及各种的保护措施(如打干保护)等方面给予特殊考虑,较之“拼凑式”结构具有高得多的经济性和可靠性。
光伏水泵系统的社会和经济效益
长期以来,如何在能源层面解决山区、旱区、草原牧场、荒漠化地区的提水供水,一直是困扰国内外农牧业发展和生态建设的一道技术性难题。
近几年,光伏水泵系统迎合了大规模的农田、草场、荒漠等需求市场,可广泛应用于边远无电、缺电地区人畜用水、农田灌溉、荒漠治理。系统在无需任何外来能源的情况下可以机动灵活地用于农田灌溉、提供洁净人畜饮水、发展庭院经济、美化园区、构造彩色喷泉、为养鱼、养虾池增氧、海滨盐场供排水等。且太阳能水泵系统的应用无需蓄电池,节省了电池更换的费用,减少了电池对环境造成的污染,符合我国可持续发展的战略。
通过对光伏水泵系统功率输出特点的分析,找到影响功率输出的影响因素,通过进一步对光伏输出I-V 曲线和P-U 曲线分析,提出了一种对功率点跟踪(MPPT) 扰动观察法的优化算法和实现方法,解决了MPPT 扰动观察法在功率点附近震荡的问题。光伏组件是光伏水泵系统的能量来源,光伏组件的输出功率受外部环境影响较大,如光照强度、温度变化等;即使在外部环境参数稳定时,其输出功率还会受所连接的负载的影响,研究表明,只有当连接的负载为某一恒定值时,即所谓的阻抗匹配,光伏组件输出功率才达到值,此时光伏组件所输出的功率为功率点。
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