光伏環(huán)境檢測精選(九篇)
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第1篇：光伏環(huán)境檢測范文
關(guān)鍵詞：實(shí)時(shí)監(jiān)測；環(huán)境參數(shù)；控制臺
1 引言
隨著可再生能源技術(shù)的發(fā)展，在最近幾年太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)得到了比較廣泛的應(yīng)用。但是目前影響太陽能系統(tǒng)輸出參數(shù)的因素很多，主要的外部環(huán)境參數(shù)為溫度、表面風(fēng)速和照度。溫度是光伏系統(tǒng)的重要參數(shù)之一，在給定光強(qiáng)下，光伏電池工作溫度的升高影響電池的輸出功率[1]。因此對溫度的采集和 檢測在光伏發(fā)電系統(tǒng)中顯得尤為重要。光伏發(fā)電系統(tǒng)的環(huán)境風(fēng)速會(huì)影響到光伏發(fā)電組件的表面熱量散發(fā)，因此對風(fēng)速的采集和監(jiān)控也是需要的。對于照度的監(jiān)控，能很好的監(jiān)控組件工作狀況，防止“熱點(diǎn)效應(yīng)” [2]的產(chǎn)生。
本文設(shè)計(jì)了一種自動(dòng)的、可以實(shí)時(shí)檢測、記錄以及傳輸?shù)奶柲芄夥l(fā)電系統(tǒng)的數(shù)據(jù)檢測裝置，該裝置不僅可以實(shí)時(shí)檢測光伏發(fā)電組件的環(huán)境參數(shù)，而且可以把采集到的參數(shù)通過無線傳輸發(fā)送到遠(yuǎn)程的控制臺，進(jìn)行記錄處理分析。
2 系統(tǒng)構(gòu)成及硬件部分
2.1 系統(tǒng)構(gòu)成
系統(tǒng)主要包括電源模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、顯示模塊、無線通信模塊，系統(tǒng)框圖如圖1所示。太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集模塊使用多個(gè)傳感器采集太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的光伏發(fā)電組件的溫度、風(fēng)速、照度；數(shù)據(jù)處理模塊，控制多個(gè)傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并處理傳感器采集的數(shù)據(jù)；無線通信模塊，執(zhí)行太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的數(shù)據(jù)檢測裝置與通信基站的無線通信，傳輸采集的數(shù)據(jù)；電源模塊為上述各模塊提供電源。
2.2 硬件結(jié)構(gòu)及工作過程
數(shù)據(jù)采集模塊包括溫度傳感器，風(fēng)速傳感器和照度傳感器。溫度傳感器包括美國AD公司生產(chǎn)的集成接觸式傳感器芯片AD590信號放大器，AD590的測溫范圍為-55℃～+150℃。AD590將外部溫度信號轉(zhuǎn)換為模擬電流信號，接著信號放大器將電流信號轉(zhuǎn)換成電壓信號并自動(dòng)調(diào)整信號的增益大小。風(fēng)速傳感器采用了脈沖式風(fēng)速傳感器，脈沖式風(fēng)速傳感器體積小、質(zhì)量小、原理簡單，同時(shí)能夠?qū)L(fēng)速模擬量直接轉(zhuǎn)換成電子脈沖數(shù)。
數(shù)據(jù)處理模塊采用德州儀器（TI）公司的LM3S1138微處理器，該微處理器可以對采集來的溫度和照度數(shù)據(jù)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，并經(jīng)行數(shù)據(jù)比較和BCD碼轉(zhuǎn)換，最后可以在顯示模塊上顯示出當(dāng)前的溫度、風(fēng)速以及照度的數(shù)值。微處理器還可以控制采樣的周期，設(shè)定報(bào)警的上限，一旦采集到的數(shù)據(jù)超過報(bào)警的上限時(shí)，即發(fā)出報(bào)警信號。該微處理器還可以按照用戶定義的數(shù)據(jù)格式打包，并發(fā)送到無線通信模塊的緩存中去。顯示包括四個(gè)鍵，這4個(gè)按鍵可以對微處理器進(jìn)行參數(shù)和報(bào)警上限的設(shè)定。
無線通信模塊采用索尼愛立信公司的G64無線傳輸模塊，G64可以將數(shù)據(jù)處理模塊發(fā)送過來的數(shù)據(jù)包封裝，通過GPRS接入Internet，傳入監(jiān)控中心。監(jiān)控中心的終端對接收來的數(shù)據(jù)包解析，還原，并由PC機(jī)執(zhí)行相關(guān)的處理，如記錄下一周期內(nèi)的溫度，風(fēng)速，照度的變化曲線，定期進(jìn)行數(shù)據(jù)庫更新等等。監(jiān)控中心的終端還可以通過Internet和無線網(wǎng)絡(luò)對太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的數(shù)據(jù)監(jiān)測裝置經(jīng)行遠(yuǎn)程設(shè)定。
數(shù)據(jù)采集模塊采集太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的溫度、風(fēng)速、照度參數(shù)，并且把這些參數(shù)傳送到數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊對這些參數(shù)濾波，A/D轉(zhuǎn)換后打包發(fā)送到無線通信模塊的緩存中，無線通信模塊把這些數(shù)據(jù)包通過現(xiàn)有的無線網(wǎng)絡(luò)羅如GSM，CDMA，WCDMA，TDSCDMA發(fā)送到各個(gè)基站，進(jìn)而再傳送到控制臺，對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄分析，當(dāng)采集到的數(shù)據(jù)超過所設(shè)定的參數(shù)時(shí)，還可以發(fā)出報(bào)警信號。
3 軟件設(shè)計(jì)
在采集過程中，傳感器的輸入模擬信號經(jīng)前段信號處理之后送至C8015F320的引腳上，經(jīng)過ADC轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。單片機(jī)片外有8個(gè)45DB321C芯片組成一個(gè)32MB的Data flash 存儲器，采集到的數(shù)據(jù)不斷地通過SPI接口送到45DB321C芯片中存儲。
4 總結(jié)
本論文設(shè)計(jì)了一種太陽能電站使用的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的數(shù)據(jù)監(jiān)測裝置，該裝置包括數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)處理模塊，無線通信模塊，電源模塊。本裝置可以把數(shù)據(jù)監(jiān)測由原來人工手持式監(jiān)測為自動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測，大大提高效率，采集的數(shù)據(jù)可以通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到各個(gè)計(jì)算機(jī)終端，進(jìn)行記錄分析，使得工作人員可以在任意地方都能隨時(shí)了解到太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的工作狀況，對于產(chǎn)生的問題可以及時(shí)處理，符合國家職能電網(wǎng)建設(shè)中，免維護(hù)、可控、可視等要素的要求。
參考文獻(xiàn)：
[1] 趙 為.太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究[J].合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2010（4）：101-103.
第2篇：光伏環(huán)境檢測范文
關(guān)鍵詞：太陽能；控制器；單片機(jī)；蓄電池
中圖分類號：TM92 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
隨著世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，引發(fā)了人們對資源枯竭、環(huán)境污染等一系列問題的擔(dān)憂，節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境、發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)已成為人們的共識。太陽能是最具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉?，具有取之不盡、用之不竭、可再生、使用中零碳排放的特點(diǎn)。中小型獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)一般由太陽能電池組件、蓄電池、光伏控制器、負(fù)載及電力電子變換電路組成。其中光伏控制器是系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行的核心，其性能直接影響光伏發(fā)電系統(tǒng)的可靠性、工作效率和使用壽命，特別是影響蓄電池組的使用壽命，蓄電池的過充電或過放電都將縮短蓄電池的使用壽命，給用戶造成經(jīng)濟(jì)損失，因此本文將對影響蓄電池使用壽命的關(guān)鍵部件——太陽能光伏控制器的設(shè)計(jì)進(jìn)行重點(diǎn)討論和分析。
1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
光伏系統(tǒng)主要由太陽能電池組件、蓄電池、控制電路和負(fù)載構(gòu)成。如圖1所示。
太陽能光伏控制器應(yīng)具有的主要功能如下：
（1）防止蓄電池過充：當(dāng)蓄電池電壓上升到蓄電池充滿電壓時(shí)，進(jìn)行充滿控制，自動(dòng)切換為浮充充電模式，否則蓄電池將過充電，從而影響蓄電池壽命。
（2）防止蓄電池過放：當(dāng)蓄電池電壓下降到過放電電壓時(shí)，進(jìn)行過放電控制，自動(dòng)將負(fù)載切離，否則蓄電池將過放電，從而影響蓄電池壽命。
（3）蓄電池短路或反接保護(hù)：當(dāng)蓄電池短路或反接時(shí)，控制器熔斷器能快速熔斷，不造成器件損壞。
（4）防反充：當(dāng)太陽能電池方陣不向蓄電池充電時(shí)，阻斷蓄電池電流倒流向太陽能電池方陣。
（5）負(fù)載短路過載保護(hù)：當(dāng)控制器向負(fù)載輸出電流大于設(shè)定值時(shí)，控制器能切斷負(fù)載。防止過載造成損壞。
（6）溫度補(bǔ)償：在不同的工作環(huán)境溫度下，對蓄電池設(shè)置與工作溫度對應(yīng)的合理的充放電終止電壓。
本設(shè)計(jì)充電方式采用PWM脈寬調(diào)制型三階段充電，可以隨著蓄電池的充滿，電流逐漸減小，符合蓄電池對于充電過程的要求，能夠有效地消除極化，有利于完全恢復(fù)蓄電池的電量。
2 太陽能控制器硬件電路的設(shè)計(jì)
2.1主電路
本設(shè)計(jì)使用的太陽能電池板工作電壓為18V，功率60W，采用免維護(hù)鉛酸蓄電池，額定電壓12V，容量20AH。太陽能電池是一種直流源，本設(shè)計(jì)采用DC/DC變換電路，使太陽能電池輸出的直流電變換成蓄電池充電所需的按特定規(guī)律變換的直流電。類型為BUCK變換電路。如圖1所示。DC/DC變換電路由二極管D1、電感L1、電容C1組成。
2.2控制單片機(jī)
在本設(shè)計(jì)中，控制單片機(jī)采用宏晶科技生產(chǎn)的STCl2C5A60S2單時(shí)鐘/機(jī)器周期單片機(jī)，該單片機(jī)具有高速、低功耗、超強(qiáng)抗干擾的特點(diǎn)，指令代碼完全兼容8051，內(nèi)部集成MAX810專用復(fù)位電路，具有2路8位PWM，8路10位高速A/D轉(zhuǎn)換（25萬次/秒），工作電壓3.5V-5.5V，工作頻率范圍0-35MHz，60 KB系統(tǒng)編程的Flash內(nèi)存，1280字節(jié)的片內(nèi)RAM，可尋址64KB地址空間的外部數(shù)據(jù)存儲器接口，硬件實(shí)現(xiàn)的ISP/IPA在線系統(tǒng)可編程/在線應(yīng)用可編程，可通過串口（P3.0/P3.1）直接下載用戶程序。
2.3MOSFET驅(qū)動(dòng)電路
在太陽能電池對蓄電池充電電路中及蓄電池對負(fù)載放電電路中采用功率場效應(yīng)晶體管作為開關(guān)管來控制接通與斷開。本設(shè)計(jì)電路功率較小，所以兩個(gè)開關(guān)管采用N溝道MOSFET管，考慮電路電壓及電流情況，選擇AO3404型號。連接太陽能電池與蓄電池的MOSFET的驅(qū)動(dòng)電路采用高速M(fèi)OSFET 驅(qū)動(dòng)器MCP1402，可提供500 mA的峰值電流。這些器件還具有低直通電流、匹配的上升/ 下降時(shí)間和傳輸時(shí)延特性，使得它們成為高開關(guān)頻率應(yīng)用的理想選擇?？捎?.5V 至18V 的單電源供電。如圖2所示。MCP1402輸入口接單片機(jī)P1.3PWM信號輸出口，輸出通過限流電阻Rg接MOSFET柵極。連接蓄電池與負(fù)載的MOSFET采用三極管驅(qū)動(dòng)。
2.4電壓、電流檢測電路
檢測電路包括對光伏電池電壓、蓄電池端電壓、蓄電池充電電流、負(fù)載電流的檢測。對光伏電池電壓、蓄電池電壓采用電阻分壓式采樣電路，然后接到單片機(jī)的A/D端。對電流檢測采用電流傳感器ACS712來測量，該器件內(nèi)置有精確的低偏置的線性霍爾傳感器電路，能輸出與檢測的交流或直流電流成比例的電壓。具有低噪聲，響應(yīng)時(shí)間快，使用方便、性價(jià)比高、絕緣電壓高等特點(diǎn)，主要應(yīng)用于電動(dòng)機(jī)控制、載荷檢測和管理、開關(guān)式電源和過電流故障保護(hù)等，采用單電源5V供電。系統(tǒng)選用ACS712ELCTR一05B—T進(jìn)行電流檢測，電流檢測范圍為±5A。典型應(yīng)用電路如圖3所示。ACS712串聯(lián)在電路中，12管腳流入電流，34管腳流出電流。ACS712的電壓輸出VOUT和被檢測的電流IP間的關(guān)系為：VOUT=（2/30）IP+2.5（V）。電壓輸出端VOUT接單片機(jī)A/D輸入端。如圖3所示。
2.5溫度檢測電路
相關(guān)研究表明：當(dāng)蓄電池溫度低于25℃時(shí)，蓄電池的充滿電壓應(yīng)適當(dāng)提高，相反，高于該溫度時(shí)蓄電池的充滿電壓應(yīng)適當(dāng)降低，否則會(huì)損壞蓄電池。故需對蓄電池的溫度進(jìn)行監(jiān)測。本文采用的溫度傳感器為DSl8B20，它將地址線、數(shù)據(jù)線、控制線合為一根雙向串行傳輸數(shù)據(jù)的信號線，CPU只需一根端口線就能與DSl8B20通信，能直接將環(huán)境溫度轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號，以數(shù)碼信號與單片器傳輸，簡化了傳感器與單片機(jī)的接口電路，電源電壓范圍為3.0V-5.5V。溫度測量范圍為-55℃～125℃。測溫分辨率可達(dá)0.0625℃。
3 太陽能光伏控制器軟件的設(shè)計(jì)
3.1蓄電池充電狀態(tài)分析
為提高太陽能電池的利用率和蓄電池充電效率，延長蓄電池使用壽命，采用三階段式充電方式。
階段一：蓄電池處于快速充電階段，選用的蓄電池可充電速率與太陽電池輸出電流相匹配，開關(guān)管完全導(dǎo)通，充電電流就等于電池板的輸出電流，此時(shí)便處于快速充電狀態(tài)。隨著充電過程的進(jìn)行，蓄電池電動(dòng)勢不斷升高，使蓄電池端電壓不斷升高，從而達(dá)到快充停止電壓，進(jìn)入充電階段二。
階段二：蓄電池處于恒壓充電階段，給蓄電池一個(gè)恒定電壓充電，由對蓄電池端電壓的采樣，反饋到單片機(jī)，單片機(jī)輸出PWM信號控制BUCK變換電路的占空比使蓄電池的充電端電壓保持恒定。隨著充電過程的進(jìn)行，BUCK變換電路占空比變小，充電電流變小，當(dāng)充電電流低于Ioct時(shí)，進(jìn)入充電階段三。
階段三：蓄電池處于浮充階段，充電電壓為一個(gè)基于溫度補(bǔ)償后的浮充電壓，對蓄電池做浮充恒壓充電，以補(bǔ)償蓄電池自放電電流。
對于蓄電池過放、電路過載的保護(hù)，只要檢測負(fù)載電流及蓄電池電壓，通過程序進(jìn)行比較，便能進(jìn)行控制，及時(shí)切斷負(fù)載。對于12V密封鉛酸蓄電池，充放電階段各個(gè)參考值設(shè)置如表1。其中快充停止電壓、恒壓充電電壓及浮充電壓均需溫度補(bǔ)償。通常蓄電池的溫度補(bǔ)償系數(shù)為-（3-5）mV/℃。
3.2程序流程圖
控制器的主要工作流程如圖4、5所示。當(dāng)系統(tǒng)開始運(yùn)行后，單片機(jī)先進(jìn)行參數(shù)初始化，如表1。然后單片機(jī)進(jìn)入主循環(huán)程序。讀取蓄電池端電壓、太陽能電池電壓、蓄電池環(huán)境溫度，當(dāng)太陽能電池板電壓大于蓄電池端電壓時(shí)，進(jìn)入充電模式，選擇合適的充電方式進(jìn)行充電，選擇充電方式子程序如圖5所示。接著執(zhí)行負(fù)載控制程序，對過載和過放電情況進(jìn)行判斷，如出現(xiàn)過載及過放電時(shí)及時(shí)切斷負(fù)載。接著再回到蓄電池端電壓、太陽能電池電壓、蓄電池環(huán)境溫度讀取，如此循環(huán)往復(fù)。主程序采用C語言來編程。
結(jié)語
本文提出了一種基于STC單片機(jī)的太陽能光伏控制器的設(shè)計(jì)方法，通過實(shí)驗(yàn)測試，光伏系統(tǒng)各部分電路工作穩(wěn)定，轉(zhuǎn)換效率高，控制精準(zhǔn)，蓄電池具有良好的三階段充電曲線。適用于在小功率光伏發(fā)電系統(tǒng)中推廣應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)
[1] 王長貴，王斯成.太陽能光伏發(fā)電實(shí)用技術(shù)[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2009.
[2] 周志敏，紀(jì)愛華.太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用實(shí)例[M].北京：電子工業(yè)出版社，2010.
第3篇：光伏環(huán)境檢測范文
關(guān)鍵詞：建筑工程；光伏發(fā)電；技術(shù)
世界嚴(yán)重惡化的能源危機(jī)和氣候危機(jī)業(yè)已威脅到地球的生態(tài)安全。各國學(xué)者紛紛加緊建筑新能源的研究，希望能通過一些再生能源的利用改善人類的居住環(huán)境。
1 建筑工程中的光伏發(fā)電技術(shù)應(yīng)用簡況
1.1 建筑工程中的光伏發(fā)電技術(shù)原理。 光伏發(fā)電技術(shù)原理是利用光子能量轉(zhuǎn)換成電能的光伏效應(yīng)的過程。太陽光或別種光源照射在太陽能電池時(shí)，電池就會(huì)吸取光能進(jìn)而產(chǎn)生光生電子和光生空穴，這些光生電子在太陽能電池的內(nèi)部電場作用下與空穴分離，電池就會(huì)在兩端積累不同電荷，產(chǎn)生光生電壓，從而形成光生伏打效應(yīng)。若在電池內(nèi)建電場的兩側(cè)引電極接負(fù)載，就會(huì)有光生電流產(chǎn)生功率用于輸出，太陽能就此轉(zhuǎn)換成電能。
在建筑物采光頂安裝太陽能電池板，這樣即有效利用了建筑空間又把環(huán)保、節(jié)能的太陽能光伏發(fā)電技術(shù)應(yīng)用于建筑中，光伏發(fā)電系統(tǒng)轉(zhuǎn)換的電能提供應(yīng)建筑的日常用電，不足由電網(wǎng)補(bǔ)充。
1.2 建筑工程中的光伏發(fā)電技術(shù)簡況。 各國政府均非常注重光伏發(fā)電技術(shù)的研發(fā)，美國和歐洲提出利用太陽能發(fā)電來降低發(fā)電成本，預(yù)計(jì)2015年取得突破；日本計(jì)劃2020年光伏發(fā)電總量提升至28GW；國際能源署預(yù)計(jì)2020年光伏發(fā)電能夠?qū)崿F(xiàn)與電網(wǎng)平價(jià)。
中國2009年鼓勵(lì)光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展；2010 年明確開拓多元化的太陽能光伏光熱發(fā)電市場；2011 再次明確重點(diǎn)發(fā)展太陽能熱利用與光伏光熱發(fā)電的新能源產(chǎn)業(yè)；發(fā)改委2011宣布新的太陽能光伏發(fā)電電價(jià)，地方政府負(fù)擔(dān)補(bǔ)貼以刺激其普及。
2 建筑工程中的光伏發(fā)電系統(tǒng)簡述
2.1 建筑工程中的光伏發(fā)電系統(tǒng)構(gòu)成。 建筑工程所用的光伏發(fā)電系統(tǒng)有兩種方式，一種是太陽能轉(zhuǎn)換成熱能再轉(zhuǎn)換成電能，另一種是太陽能直接轉(zhuǎn)換成電能。
光能、熱能至電能轉(zhuǎn)換主要是通過太陽輻射產(chǎn)生熱能轉(zhuǎn)移成電發(fā)電，過程是太陽能集熱器把本身吸收的光能轉(zhuǎn)換成熱能，使汽輪機(jī)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)能電能。光能轉(zhuǎn)成熱能后再轉(zhuǎn)換成電能，類似與普通火力發(fā)電。但太陽能熱發(fā)電并不適合和建筑；太陽能直接轉(zhuǎn)換成電能則是利用光電效應(yīng)，直接把光能轉(zhuǎn)化成為電能，這種直接轉(zhuǎn)移的設(shè)備就是太陽能電池。太陽能電池是因?yàn)楣馍匦?yīng)作用而將太陽輻射直接轉(zhuǎn)化為電能的元件，太陽能電池作為光電二極管，當(dāng)太陽光照到二極管上時(shí)，它會(huì)自動(dòng)將太陽能轉(zhuǎn)化電能進(jìn)而產(chǎn)生電流。當(dāng)把多個(gè)太陽能電池串、并聯(lián)后，就形成了在輸出功率的電池方陣。
2.2 建筑工程中的光伏發(fā)電系統(tǒng)分類。 獨(dú)立光伏發(fā)電：由光伏器件、控制器及蓄電池組成。獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)適合偏遠(yuǎn)和無電地區(qū)應(yīng)用，獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電容易受到氣象、環(huán)境等影響，相對不夠穩(wěn)定，所以供電時(shí)要添加安裝管理和儲備能量的裝置。
并網(wǎng)光伏發(fā)電：并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)主要發(fā)電原理是，太陽能電池通過逆變器將直流電轉(zhuǎn)換為交流電后并入供電電網(wǎng)中。這個(gè)系統(tǒng)的組成主要是光伏陣列和光伏并網(wǎng)逆變電源，并網(wǎng)逆變電源負(fù)責(zé)將光伏陣列產(chǎn)生的電能轉(zhuǎn)換成與電網(wǎng)同頻同相的交流電，同時(shí)負(fù)責(zé)跟蹤、控制和平衡電池的最大功率點(diǎn)和并網(wǎng)功率。
建筑光伏發(fā)電系統(tǒng)使得建筑物的屋頂面積被有效利用，無需占用寶貴的土地資源。既能有效減少建筑能耗，實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能，又能有效地緩解電網(wǎng)高峰用電，降低輸配電損耗。同時(shí)光伏發(fā)電系統(tǒng)沒有噪音，沒有污染物排放，不消耗任何燃料，具有綠色環(huán)保概念，可增加樓盤的綜合品質(zhì)。
2.3 建筑工程中的光伏發(fā)電系統(tǒng)檢測和維護(hù)。 為保證建筑工程施工中的光伏發(fā)電系統(tǒng)正常運(yùn)行，就要對其進(jìn)行日常檢測及維護(hù)，主要要做到：檢測及維護(hù)光伏組件和逆變系統(tǒng)。主要檢查設(shè)備外觀是否符合發(fā)生破損，檢查、測量并記錄電池陣列的電壓、電阻，以備進(jìn)行定期維護(hù)時(shí)參考；檢查和維護(hù)逆變器，主要是降低設(shè)備被腐蝕和損耗，以保持外觀正常、布線不受損傷、線路未發(fā)生松動(dòng)，還要檢查溫度是否正常、環(huán)境能否保持干燥等，以增加設(shè)備的使用壽命；為使光伏系統(tǒng)正常運(yùn)行，要設(shè)專職人員管理、檢查、維護(hù)系統(tǒng)，若有問題及時(shí)發(fā)現(xiàn)及時(shí)解決；定期檢查，手動(dòng)清潔太陽能電池，時(shí)刻保證光伏系統(tǒng)的正常發(fā)電并且輸出功率最大；配電及并網(wǎng)系統(tǒng)的檢查和維護(hù)工作則是天天檢查系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常、定期按照維護(hù)要求進(jìn)行維護(hù)和檢修，要求三個(gè)月一小檢，每半年一中檢，一年一大檢，以提高系統(tǒng)運(yùn)行效率，時(shí)刻保持最優(yōu)發(fā)電狀態(tài)。
3 建筑光伏一體化
光伏建筑一體化，是應(yīng)用太陽能發(fā)電的一種新概念，就是將太陽能光伏發(fā)電方陣安裝在建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面來提供電力。光伏建筑一體化的優(yōu)勢是光伏發(fā)電能有效降低建筑用電，光伏發(fā)電不用線路架設(shè)和占地，安裝和應(yīng)用范圍廣。目前英國綠色住宅、美國百萬太陽能屋頂計(jì)劃、歐洲百萬屋頂計(jì)劃等等都是光伏建筑一體化的示范和推廣工程。
光伏建筑集成簡稱為BIPV，設(shè)計(jì)、施工及安裝都和建筑物同時(shí)展開，二者不可分割，把光伏方陣做為建筑材料與其他建筑材料一樣集成于建筑物中，即能發(fā)電又能增加建筑物的外觀美感。按光伏構(gòu)件的不同，分為構(gòu)件型太陽能光伏建筑和建材型太陽能光伏建筑。構(gòu)件型指光伏構(gòu)件與建筑構(gòu)件組合或獨(dú)立，以標(biāo)準(zhǔn)的光伏組件或依照建筑本身要求定做，與建筑構(gòu)件一起成為建筑的雨蓬、遮陽和欄板構(gòu)件等；建材型則把太陽能電池與建筑使用的材料復(fù)合成為建材，如光伏瓦、光伏幕墻屋頂?shù)取?/p>
4 實(shí)際應(yīng)用中的限制
雖然建筑工程中的光伏發(fā)電技術(shù)比較成熟，但是由于其造價(jià)高，發(fā)電不穩(wěn)定等問題，導(dǎo)致其目前尚未進(jìn)入尋常百姓家。但隨著制造技術(shù)的發(fā)展和電網(wǎng)管理手段的提高，這些問題必有解決的一天。
參考文獻(xiàn)
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第4篇：光伏環(huán)境檢測范文
關(guān)鍵詞：光伏發(fā)電系統(tǒng) ， 防逆流保護(hù)
Abstract: the article introduces the global buildings (pv) power grid application of the system, and introduces the solar cells of the phalanx of set the basis, and the protection of the inverter setting.
Keywords: photovoltaic power generation system, prevent reflux protection
中圖分類號：TK511文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：
1、引言
隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，全球能源危機(jī)和大氣污染問題日益突出，傳統(tǒng)的燃料能源正在一天天減少，對環(huán)境造成的危害日益突出。為解決目前的危機(jī)，全世界都把目光投向了可再生能源。太陽能是一種清潔的能源。在中國，太陽能資源非常豐富，理論儲量達(dá)每年17000億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，太陽能資源開發(fā)利用的潛力非常廣闊。中國地處北半球，南北距離和東西距離都在5000公里以上。在中國廣闊的土地上，有著豐富的太陽能資源。大多數(shù)地區(qū)年平均日輻射量在每平方米4千瓦時(shí)以上，年日照時(shí)數(shù)大于2000小時(shí)，因而有巨大的開發(fā)潛能。
2、工程概況
全球通大廈是一座綜合性辦公大樓，位于中國南方地區(qū)，大樓內(nèi)設(shè)有數(shù)據(jù)機(jī)房，年耗電量很大，設(shè)置太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，有利于減少其對電網(wǎng)系統(tǒng)電能的消耗。大樓內(nèi)設(shè)置一套光伏供電系統(tǒng)，與大樓內(nèi)市電的低壓配電系統(tǒng)一起并網(wǎng)供電。光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由太陽能電池方陣，蓄電池組，充放電控制器，防逆流設(shè)備，交流配電柜組成，其中的核心元件是太陽能電池方陣和控制器。利用太陽能電池直接將太陽能轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電系統(tǒng)。其特點(diǎn)是可靠性高、使用壽命長、不污染環(huán)境、能獨(dú)立發(fā)電又能并網(wǎng)運(yùn)行，具有廣闊發(fā)展前景。
3、系統(tǒng)選擇
根據(jù)光伏發(fā)電系統(tǒng)與電網(wǎng)的連接方式，可分為獨(dú)立光伏系統(tǒng)和并網(wǎng)光伏系統(tǒng)兩大類。
獨(dú)立光伏系統(tǒng)是由太陽能電池方陣、控制器、蓄電池、逆變器、交流負(fù)載組成獨(dú)立的供電系統(tǒng)。獨(dú)立光伏系統(tǒng)僅能向既定的設(shè)備光電，在前期施工安裝階段就必須明確供電設(shè)備。投入使用后，如要更改供電設(shè)備，需重新敷設(shè)線路。當(dāng)用電設(shè)備停止運(yùn)行后，獨(dú)立光伏系統(tǒng)所發(fā)的電能無法使用，造成浪費(fèi)。
并網(wǎng)光伏系統(tǒng)是由太陽能電池方陣，蓄電池組，充放電控制器，防逆流設(shè)備，交流配電柜，太陽跟蹤控制系統(tǒng)等設(shè)備組成的發(fā)電系統(tǒng)。對比獨(dú)立光伏系統(tǒng)，并網(wǎng)光伏系統(tǒng)能將電能直接輸入公共電網(wǎng)。即使某一設(shè)備停止運(yùn)行，光伏系統(tǒng)所發(fā)的電能仍能通過電網(wǎng)分配至其他工作設(shè)備使用。
全球通大廈作為一座綜合性辦公大樓，不存在需長期不間斷工作的用電設(shè)備，選用并網(wǎng)光伏系統(tǒng)能更有效的利用光伏系統(tǒng)所產(chǎn)生的電能。
4、太陽能電池方陣的設(shè)置
太陽能電池方陣是光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電設(shè)備，在有光照情況下，電池吸收光能，電池兩端出現(xiàn)異號電荷的積累，即產(chǎn)生光生電壓。在光生伏特效應(yīng)的作用下，太陽能電池的兩端產(chǎn)生電動(dòng)勢，將光能轉(zhuǎn)換成電能。太陽能電池方陣面向陽光的時(shí)間越長，接收陽光照射的強(qiáng)度越強(qiáng)，其產(chǎn)生的電能就越多。因此，安裝太陽能電池的地點(diǎn)選擇是整個(gè)光伏系統(tǒng)的關(guān)鍵。
安裝地點(diǎn)一般會(huì)受到陰影的影響比較大，諸如建筑物本身的天線、冷卻塔、欄桿等是否會(huì)對光伏陣列造成陰影；周邊的高大樹木、建筑物等是否會(huì)對太陽能電池方陣造成影響，周邊的建筑規(guī)劃是否有更高大的建筑物會(huì)對方陣造成影響，等等這些問題都會(huì)對光伏設(shè)施造成或多或少的影響。并且我國處于赤道以北，太陽能電池方陣需面向正南偏西才可達(dá)到最佳的采光角度。
全球通大廈設(shè)有東、南、西、北四個(gè)裙樓，西裙樓中部設(shè)有高度超過100米的塔樓，各裙樓高度差不大。根據(jù)最佳采光角度要求，西、北裙樓屋面由于西南方有塔樓遮擋，可接收的太陽光強(qiáng)度與時(shí)間均不理想，不適宜設(shè)置太陽能電池。東、南裙樓與塔樓屋面雖然可達(dá)到最佳采光角度，但由于南裙樓與塔樓屋面面積太小，太陽能電池?zé)o法大面積設(shè)置，其發(fā)電量相應(yīng)受到限制。經(jīng)綜合考慮，將太陽能電池設(shè)置在東裙樓屋面，既可滿足最佳采光角度要求，同時(shí)設(shè)置太陽能電池的數(shù)量也得到保證，使光伏發(fā)電系統(tǒng)可產(chǎn)生的電能最大化。
5、防逆流保護(hù)
在整個(gè)配電系統(tǒng)中，公眾電網(wǎng)的配電變壓器和光伏供電系統(tǒng)同時(shí)向負(fù)荷端供電，光伏供電系統(tǒng)提供1個(gè)并網(wǎng)點(diǎn)。為保證整個(gè)配電系統(tǒng)的安全，不允許光伏電源通過配電變壓器向電力系統(tǒng)倒送電，在并網(wǎng)點(diǎn)處需設(shè)置放逆變裝置。防逆流檢測裝置對三相交流電網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測, 根據(jù)供電回路的功率流向，對光伏并網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行必要的控制。如圖1所示。
圖1 防逆功率電流方向檢測控制和保護(hù)原理圖
防逆流檢測裝置檢測交流電網(wǎng)供電回路的三相電壓、測量點(diǎn)的電流，判斷供電回路的功率流向和功率大小。如果電網(wǎng)供電回路出現(xiàn)逆功率現(xiàn)象，防逆流裝置立即控制光伏系統(tǒng)供電回路的接觸器斷開，將光伏并網(wǎng)系統(tǒng)從并網(wǎng)點(diǎn)斷開。當(dāng)防逆流裝置檢測到逆功率，切斷光伏供電回路后，若測量點(diǎn)逆功率消失，并且檢測到負(fù)荷功率（測量點(diǎn)的正向功率）大于預(yù)設(shè)的閥值時(shí)，防逆流裝置立即控制光伏系統(tǒng)供電回路的接觸器閉合，將光伏并網(wǎng)系統(tǒng)重新接入并網(wǎng)點(diǎn)，向負(fù)荷供電。
6、結(jié)語
第5篇：光伏環(huán)境檢測范文
關(guān)鍵詞：光伏產(chǎn)業(yè) 全面質(zhì)量管理 新能源 產(chǎn)業(yè)升級
中圖號】：F426.6；F273.2
我國光伏行業(yè)由產(chǎn)業(yè)大爆發(fā)到低迷似乎在產(chǎn)業(yè)發(fā)展之初已經(jīng)埋下了“地雷”，產(chǎn)業(yè)大多集中在資金、技術(shù)門檻較低的產(chǎn)業(yè)鏈中下游環(huán)節(jié)（硅片、電池片、組件），產(chǎn)業(yè)擴(kuò)張速度遠(yuǎn)大于技術(shù)更新速度，產(chǎn)品質(zhì)量長期處于無標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，包括原材料進(jìn)料控制環(huán)節(jié)、關(guān)鍵輔助材料的進(jìn)料控制、生產(chǎn)過程質(zhì)量監(jiān)控、成品檢驗(yàn)環(huán)節(jié)等等都無統(tǒng)一控制標(biāo)準(zhǔn)，甚至有些中小企業(yè)質(zhì)量管理體系還不健全，缺乏系統(tǒng)的有效的管理體系，質(zhì)量管理人員大多都是有生產(chǎn)人員兼任，缺乏系統(tǒng)質(zhì)量管理知識，缺乏質(zhì)量管理意識，這是制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最大瓶頸。
全面質(zhì)量管理就是以質(zhì)量為中心，以全員參與為基礎(chǔ)，旨在通過使顧客和所有相關(guān)方受益而達(dá)到長期成功的一種管理途徑，將全面質(zhì)量管理運(yùn)用到光伏企業(yè)質(zhì)量管理的實(shí)踐中，將有助于提升全員的質(zhì)量意識，降低影響產(chǎn)品質(zhì)量的隱患。本文將結(jié)合光伏產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀，對制約光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸問題進(jìn)行分析，并結(jié)合全面質(zhì)量管理理論和實(shí)踐，對光伏產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀進(jìn)行深層次分析和探討，全面質(zhì)量管理作為現(xiàn)代企業(yè)管理的一種全新的管理模式，將會(huì)助推光伏產(chǎn)業(yè)在現(xiàn)階段集體低迷階段尋求一種新的突破，這是行業(yè)發(fā)展的必由之路，也是行業(yè)由不規(guī)范走向規(guī)范的必要手段。
1 光伏產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀
以硅材料的應(yīng)用開發(fā)形成的產(chǎn)業(yè)鏈條稱之為光伏產(chǎn)業(yè)，光伏產(chǎn)業(yè)鏈包括硅料、硅片、電池片、電池組件、應(yīng)用系統(tǒng)5個(gè)環(huán)節(jié)。
上游產(chǎn)業(yè)為硅料、硅片環(huán)節(jié)；中游產(chǎn)業(yè)為電池片、電池組件環(huán)節(jié)；下游產(chǎn)業(yè)為應(yīng)用系統(tǒng)環(huán)節(jié)[3]。
光伏產(chǎn)業(yè)目前主要問題是光電轉(zhuǎn)換效率的瓶頸，影響轉(zhuǎn)換效率的因素是個(gè)復(fù)雜和綜合的因素，硅片生產(chǎn)原材料中金屬雜質(zhì)含量的控制，原材料生產(chǎn)環(huán)節(jié)的環(huán)境，硅片成品質(zhì)量的控制，電池工藝，組件封裝所使用原輔材料都是質(zhì)量管理的重點(diǎn)，都是影響光電轉(zhuǎn)換效率及光伏產(chǎn)品壽命的關(guān)鍵因素。而目前由于質(zhì)量管理體系的不完善，各個(gè)環(huán)節(jié)的控制都有待加強(qiáng)。
2011年下半年，受歐債危機(jī)及美歐雙方的影響，光伏行業(yè)出現(xiàn)前所未有的危機(jī)，企業(yè)紛紛出現(xiàn)減產(chǎn)，甚至倒閉的浪潮。
光伏產(chǎn)業(yè)除了面臨外部市場變化帶來的負(fù)面影響外，自身也存在方方面面問題，前幾年各企業(yè)在紛紛抓住歐洲光伏市場，大搞企業(yè)規(guī)模擴(kuò)張，產(chǎn)量至上的同時(shí)，卻忽略了企業(yè)自身技術(shù)更新，新產(chǎn)品研發(fā)投入相對較少，質(zhì)量管理體系不健全的問題，曾經(jīng)一度行業(yè)內(nèi)出現(xiàn)“擁硅為王”的局面，無論產(chǎn)品質(zhì)量如何，只要有硅料就能賺錢的局面，原材料進(jìn)料檢驗(yàn)形同虛設(shè)，企業(yè)只是單純忙于應(yīng)付訂單，質(zhì)量控制完全處于失控狀態(tài)。
2 全面質(zhì)量管理在光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展中作用
2.1 全面質(zhì)量管理在光伏企業(yè)中的應(yīng)用
全面質(zhì)量管理的思想是通過對產(chǎn)品、服務(wù)、人員、過程和環(huán)境的持續(xù)改進(jìn)來增強(qiáng)企業(yè)的競爭力。開展全面質(zhì)量管理是企業(yè)或各類組織提高自身素質(zhì)、增強(qiáng)市場競爭能力的有效途徑。
上游多晶硅企業(yè)，由于其技術(shù)多半來自與國外，中下游需求量的巨大缺口，使得企業(yè)無暇顧及質(zhì)量管理環(huán)節(jié)，諸多產(chǎn)品質(zhì)量糾紛頻發(fā)，中下游客戶投訴較多，而且終端出現(xiàn)較多低效產(chǎn)品。因此引入全面管理，建立完善質(zhì)量管理體系，加強(qiáng)質(zhì)量管理在各生產(chǎn)環(huán)節(jié)、質(zhì)量監(jiān)控環(huán)節(jié)的有效貫徹，把全面質(zhì)量管理在其他行業(yè)的經(jīng)驗(yàn)借鑒到光伏企業(yè)中，人人參與企業(yè)管理，人人加強(qiáng)質(zhì)量意識，并有效貫徹，才能有效降低下游企業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)，降低本企業(yè)成本，增加自身競爭力。
處于產(chǎn)業(yè)鏈中游的單晶硅片、鑄造多晶硅片、電池及組件生產(chǎn)企業(yè)，對于原材料的控制，包括合格供應(yīng)商的評定，在光伏市場好的時(shí)機(jī)，只是把更多精力放在搶市場上，企業(yè)在質(zhì)量管理及質(zhì)量控制上有時(shí)會(huì)流于形式，在質(zhì)量管理中明顯存在以下誤區(qū)。
（1）基層管理者或一線員工對質(zhì)量管理體系文件的認(rèn)識僅停留在很膚淺層次，存在質(zhì)量控制和質(zhì)量管理與質(zhì)量體系無關(guān)，而且質(zhì)量管理屬于品質(zhì)管理部門的事的誤區(qū)。
（2）有些企業(yè)在實(shí)施全面質(zhì)量管理的過程中太過沉迷于理念，以宗教般的狂熱去培植它，而不注意創(chuàng)造成果。如過多地將精力投放在產(chǎn)品質(zhì)量、成本控制、員工培訓(xùn)和改進(jìn)過程上，而不是關(guān)注如何提高顧客滿意程度、提高產(chǎn)品質(zhì)量和市場占有率上，沒有以產(chǎn)品的市場和顧客接受程度作為質(zhì)量管理的標(biāo)準(zhǔn)，而是盲目追求全面質(zhì)量管理的內(nèi)在過程和形式。
（3）光伏企業(yè)由于屬于新興行業(yè)，生產(chǎn)、技術(shù)、研發(fā)、質(zhì)量管理各部門對于質(zhì)量管理存在各司其職，對于產(chǎn)品質(zhì)量問題存在相互推諉，各掃門前雪的現(xiàn)象。
（4）全面質(zhì)量管理雖已在各部門 ，各個(gè)環(huán)節(jié)建立，單個(gè)部門各環(huán)節(jié)對于全面質(zhì)量管理還存在理解上及應(yīng)用上的偏差。
另外由于缺乏對上下游產(chǎn)品的了解，沒有從本質(zhì)上去深入研究造成電池片低少數(shù)載流子壽命、低轉(zhuǎn)換效率、高光衰減等質(zhì)量問題的根本原因，首先表現(xiàn)為無法有效對上游原材料進(jìn)行控制，究其原因固然有檢測手段、檢測人員的因素、檢測方法不完善，無標(biāo)準(zhǔn)可依的因素，但根本性問題還是缺乏完善的質(zhì)量管理體系，缺乏有效貫徹質(zhì)量管理體系的意識和手段。因此到了下游光伏電站建設(shè)階段，各種各樣的質(zhì)量問題都由點(diǎn)積累起來形成線和面，集中凸顯出來，但是一旦電站建設(shè)完畢，再去考慮原材料質(zhì)量的問題，已經(jīng)于事無補(bǔ)，所以光伏產(chǎn)業(yè)各環(huán)節(jié)各鏈條的質(zhì)量控制都至關(guān)重要。
2.2 全面質(zhì)量管理促使光伏產(chǎn)業(yè)升級
光伏產(chǎn)品質(zhì)量問題，尤其是光電轉(zhuǎn)效率及壽命問題，屬于光伏產(chǎn)品的核心問題，是制約行業(yè)發(fā)展的瓶頸問題，光伏產(chǎn)業(yè)鏈中的每個(gè)控制環(huán)節(jié)不健全不完善，都會(huì)為光伏產(chǎn)品的光電轉(zhuǎn)效率及壽命存在直接或潛在影響，在生產(chǎn)和質(zhì)量控制的每個(gè)環(huán)節(jié)都要做到零差錯(cuò)，從這點(diǎn)來講，全面質(zhì)量管理重要性不言而喻。
全面質(zhì)量管理是指一個(gè)組織開展以質(zhì)量為中心，以本組織全體成員參與為基礎(chǔ)的一種管理方式。它的目標(biāo)是通過顧客滿意和該組織全體成員和社會(huì)受益，以達(dá)到長遠(yuǎn)成功?；谌尜|(zhì)量管理的本質(zhì)是全員參與，全員獲益，因此引入到新興的光伏產(chǎn)業(yè)中，更能規(guī)范光伏企業(yè)發(fā)展的盲目性，更能提升整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)品的檔次，從原材料開始控制，而且全產(chǎn)業(yè)鏈從業(yè)人員達(dá)成統(tǒng)一的質(zhì)量控制目標(biāo)，以最終建設(shè)高質(zhì)量，高光電轉(zhuǎn)效率，高壽命的光伏發(fā)電系統(tǒng)為信念，就會(huì)在原料采購、產(chǎn)品生產(chǎn)、出廠檢驗(yàn)各個(gè)環(huán)節(jié)各司其職，嚴(yán)格遵守質(zhì)量管理體系規(guī)則，最終促使光伏產(chǎn)業(yè)持續(xù)升級，進(jìn)入良性循環(huán)軌道。
參考文獻(xiàn)
第6篇：光伏環(huán)境檢測范文
關(guān)鍵字：固體吸附-光伏；復(fù)合式；太陽能；制冷技術(shù) 一、前言
黨的十報(bào)告明確提出，要把生態(tài)文明建設(shè)放在突出地位，努力建設(shè)美麗中國，實(shí)現(xiàn)中華民族的永續(xù)發(fā)展。當(dāng)前國內(nèi)環(huán)境污染已十分嚴(yán)重，大力研究和發(fā)展綠色低能耗、低排放、低污染產(chǎn)業(yè)，是貫徹落實(shí)十戰(zhàn)略部署，服務(wù)“美麗中國”建設(shè)最實(shí)實(shí)在在的行動(dòng)，也是最緊迫的任務(wù)之一，探索低碳、環(huán)保的制冷技術(shù)必將是中國乃至世界制冷技術(shù)的發(fā)展方向。固體吸附式制冷技術(shù)和太陽能的利用技術(shù)所具有的優(yōu)點(diǎn)吻合了當(dāng)前能源和環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的總趨勢。因此，研究固體吸附-光伏復(fù)合式技術(shù)具有深遠(yuǎn)的意義。
二、太陽能制冷技術(shù)類型及性能比較
隨著人們對太陽能利用技術(shù)的探索與研究，目前太陽能制冷的技術(shù)發(fā)展方向主要有以下幾種類型（見表1）。
三、 關(guān)于固體吸附-光伏復(fù)合式太陽能制冷技術(shù)
太陽能是一種巨大、久遠(yuǎn)、無盡的能源。在當(dāng)前世界能源緊張，各種能源價(jià)格飛漲的形勢下，各國都將眼光投向了可再生能源，主要是因?yàn)檫@種能源可再生，取之不盡、用之不竭，而且對環(huán)境無污染。在可再生能源中，太陽能是最引人矚目的，在太陽能的利用上，太陽能光伏電池、太陽能熱水器等產(chǎn)品已經(jīng)稍有成效，太陽能照明產(chǎn)品、太陽能建筑也在逐漸發(fā)展。固體吸附-光伏復(fù)合式太陽能制冷技術(shù)是利用固體吸附式制冷技術(shù)和太陽能光伏技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，由于該技術(shù)的整個(gè)制冷過程都由太陽所提供的能量來驅(qū)動(dòng)，不僅緩解電力的緊張供應(yīng)，而且不采用氯氟烴類制冷劑，無CFCs問題，也無溫室效應(yīng)，是一種環(huán)境友好型制冷方式。由表1可見該技術(shù)與其他類型的太陽能制冷技術(shù)相比，具有結(jié)構(gòu)簡單，一次性投資少，運(yùn)行費(fèi)用低，使用壽命長，無噪音，無環(huán)境污染等一系列優(yōu)點(diǎn)。
四、 固體吸附-光伏復(fù)合式太陽能制冷技術(shù)的運(yùn)作原理
（一）固體吸附-光伏復(fù)合式太陽能制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。
固體吸附-光伏復(fù)合式太陽能制冷系統(tǒng)主要由四部分組成：
第一部分為：由太陽能集熱板所構(gòu)成的熱源供給系統(tǒng)和太陽能電池板所構(gòu)成的供電系統(tǒng)（見圖1）。
第二部分包括兩個(gè)管狀吸附器（含解吸機(jī)構(gòu)和吸附機(jī)構(gòu)，見圖2）及冷、熱水循環(huán)系統(tǒng)。兩個(gè)吸附器的功能相當(dāng)于蒸汽壓縮式制冷中的壓縮機(jī)。解吸狀態(tài)下，管狀吸附器向冷凝器排放高溫高壓的制冷劑蒸氣；吸附狀態(tài)下，吸附器則吸附來自蒸發(fā)器中低溫低壓的制冷劑蒸氣。因此吸附式制冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心是吸附器（也叫吸附床），它的性能好壞直接影響了整個(gè)系統(tǒng)的功能。冷、熱水循環(huán)系統(tǒng)則為吸附和解吸過程提供冷、熱源。
第三部分包括冷凝器，蒸發(fā)器及節(jié)流閥，與普通的制冷系統(tǒng)相類似。從解吸態(tài)解吸出來的高溫高壓的制冷劑蒸氣在冷凝器中被冷凝后，變成中溫高壓的液體，經(jīng)過節(jié)流閥，進(jìn)入蒸發(fā)器蒸發(fā)制冷，蒸發(fā)后的制冷劑蒸氣重新被吸附床吸收。
第四部分是綜合控制系統(tǒng)，包括：提供固體吸附式制冷系統(tǒng)所需的循環(huán)動(dòng)力（泵A、泵B、泵C）以及控制相關(guān)閥門（電磁閥A、電磁閥B）的開啟的機(jī)構(gòu)。具體見圖3。
圖中G1為熱水輸出管道，G2為熱水經(jīng)吸附器的解吸附機(jī)構(gòu)后回流到熱水貯存箱的管道，G1與G2聯(lián)通閉合；G3為吸附器吸附機(jī)構(gòu)的冷卻水輸送管道；G4為吸附器中解吸態(tài)高溫高壓的制冷劑蒸氣向冷凝器排放的管道；G5為經(jīng)過冷凝器后的中溫高壓的制冷劑，從貯液器經(jīng)節(jié)流閥降壓后向蒸發(fā)器輸送的管道；G6為蒸發(fā)器出來的低壓蒸汽進(jìn)入吸附器的管道。
（二）固體吸附-光伏復(fù)合式太陽能制冷系統(tǒng)的運(yùn)作原理。
固體吸附-光伏復(fù)合式太陽能制冷系統(tǒng)的運(yùn)作原理為：（1）在白天，一方面太陽能電池板吸收太陽光產(chǎn)生電能并貯存在蓄電池組，為本系統(tǒng)提供運(yùn)作所需的電能；另一方面，太陽能集熱器加熱的熱水貯存在熱水貯存箱中。（2）制冷時(shí)，電磁閥A打開（同時(shí)泵A啟動(dòng)、電磁閥B關(guān)閉），熱水貯存箱的熱水（90℃以上）經(jīng)管道G1流向吸附器A對吸附材料進(jìn)行加熱解吸，吸附材料中的制冷工質(zhì)（甲醇）被加熱后蒸發(fā)成氣體，此時(shí)吸附器A內(nèi)壓力升高，氣體經(jīng)單向閥C進(jìn)入冷凝器并冷凝成液體貯存在貯液器內(nèi)；當(dāng)吸附器A內(nèi)的溫度達(dá)到70℃時(shí)，解吸附完成（甲醇的沸點(diǎn)是65.4℃），此時(shí)電磁閥A關(guān)閉（同時(shí)泵B啟動(dòng)、電磁閥B打開），泵B輸送經(jīng)過冷卻水塔冷卻的水進(jìn)入吸附器A中對吸附劑進(jìn)行冷卻，吸附劑溫度降低，吸附器A內(nèi)的壓力降低，制冷工質(zhì)蒸汽經(jīng)單向閥A進(jìn)入吸附器A，隨著吸附劑不斷吸收制冷工質(zhì)蒸汽，蒸發(fā)器中壓力降低，于是會(huì)有更多液體氣化，在蒸發(fā)器中蒸發(fā)吸收熱量降溫而實(shí)現(xiàn)制冷。（3）吸附器B的工作程序與吸附器A相同。通過綜合控制器控制電磁閥A、電磁閥B、泵B、泵C的啟閉，使吸附器A和吸附器B處于當(dāng)一個(gè)吸附時(shí)，另一個(gè)解吸附的交替狀態(tài)而達(dá)到連續(xù)制冷。
五、制冷工質(zhì)對的選擇
吸附劑-制冷劑工質(zhì)對的選擇是吸附式制冷中最重要的因素之一，一個(gè)好的制冷系統(tǒng)不但要有好的循環(huán)方式，而且要有在工作溫度范圍內(nèi)吸附性能強(qiáng)、吸附速度塊、傳熱效果好的吸附劑和汽化潛熱大、沸點(diǎn)滿足要求的制冷劑。制冷機(jī)是否能適應(yīng)環(huán)境要求，是否能滿足工作條件，在很大程度上都取決于吸附工質(zhì)對的選擇。本系統(tǒng)中采用活性炭纖維-甲醇為工質(zhì)對，主要原因是活性炭纖維-甲醇的吸附、解吸量較大，所需的解吸溫度不高（70℃左右）；而且甲醇的蒸發(fā)潛熱較高。與其它吸附工質(zhì)對相比發(fā)現(xiàn)，活性炭纖維-甲醇的COP最高，且所需的解吸溫度較低，所以活性炭纖維-甲醇工質(zhì)對更適用于太陽能制冷。
六、綜合控制系統(tǒng)
綜合控制系統(tǒng)是本制冷系統(tǒng)的控制中心，按系統(tǒng)的檢測與控制要求，綜合控制系統(tǒng)所實(shí)現(xiàn)的功能可劃分為檢測功能、預(yù)報(bào)功能和執(zhí)行功能。
（一）檢測功能。
綜合控制系統(tǒng)對機(jī)組各部件的主要參數(shù)進(jìn)行檢測與顯示。主要檢測參數(shù)為溫度、壓力流量等。除檢測系統(tǒng)的參數(shù)值外，還可以進(jìn)行機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)、閥門的開啟狀態(tài)、參數(shù)動(dòng)態(tài)流程圖、冷水泵運(yùn)轉(zhuǎn)、機(jī)組故障的監(jiān)視等。
（二）預(yù)報(bào)功能。
為使機(jī)組更安全可靠地運(yùn)行，綜合控制系統(tǒng)能夠通過操作界面，在機(jī)組出現(xiàn)故障時(shí)，提示故障部位、故障原因和故障處理方法，使操作人員對故障的處理更快捷，提高了機(jī)組的使用效率和運(yùn)行可靠性。
（三）執(zhí)行功能。
綜合控制系統(tǒng)的執(zhí)行功能包括對機(jī)組各個(gè)部件實(shí)施的控制以及對各個(gè)部件實(shí)施的安全保護(hù)。
七、固體吸附-光伏復(fù)合式太陽能制冷技術(shù)未來的展望
作為一種新興的環(huán)保能源利用技術(shù)，固體吸附-光伏復(fù)合式太陽能制冷系統(tǒng)的運(yùn)作完全利用太陽能，不依賴其他外接電源，是符合當(dāng)前能源、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的總趨勢的。固體吸附-光伏復(fù)合式太陽能制冷技術(shù)還處于起步階段，技術(shù)工藝等尚不成熟，市場條件不具備，但是其環(huán)保的效應(yīng)和對能源緊缺的當(dāng)今時(shí)代的適應(yīng)性是傳統(tǒng)制冷技術(shù)不可比擬的。關(guān)鍵是如何解決存在的缺點(diǎn)，比如：如何改進(jìn)吸附劑的傳熱性能。因此，應(yīng)加大四方面的研究：（1）強(qiáng)化吸附劑的吸附性能，開發(fā)新型吸附劑，增大制冷量。（2）強(qiáng)化傳熱，提高吸附劑的傳熱性能和單位吸附劑的制冷功率，減小制冷機(jī)的尺寸。（3）研究新型的熱循環(huán)機(jī)構(gòu)，開發(fā)可以快速加熱和冷卻的高效吸收塔。（4）研究新型的蓄電池，增加蓄電量和使用壽命。
（作者單位：四會(huì)中等專業(yè)學(xué)校）
參考文獻(xiàn)：
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第7篇：光伏環(huán)境檢測范文
關(guān)鍵詞：光伏電站；接入電網(wǎng)；技術(shù)分析
中圖分類號：F407文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
一、光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的工作原理
根據(jù)太陽能電池的發(fā)電原理，己知單純僅靠太陽能電池組件所產(chǎn)生的電能均為直流電的形式。而在日常用電當(dāng)中，各種電器設(shè)備對電源的需求均為交流電，而公用大電網(wǎng)的電能形式也為交流電。故光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的工作原理即是需要滿足這種在太陽能電池組件與大電網(wǎng)之間進(jìn)行電流形式轉(zhuǎn)換的目的。為了實(shí)現(xiàn)電流形式之間的轉(zhuǎn)換，就需要采用某種逆變技術(shù)，在光伏并網(wǎng)系統(tǒng)當(dāng)中，目前廣泛采用的是SPWM(正弦波脈寬調(diào)制)逆變技術(shù)。SPWM逆變技術(shù)又可根據(jù)不同的電路形式細(xì)化分為許多種，在光伏發(fā)電并網(wǎng)當(dāng)中，全橋電路便是常采用的一種。根據(jù)電力系統(tǒng)的相關(guān)要求，光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)的輸入電網(wǎng)電流要有一定的準(zhǔn)周期并列條件，最主要的條件便是需要光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出電壓與并入電網(wǎng)的電壓壓差控制在10%以內(nèi)、輸出頻率與電網(wǎng)頻率的頻差不超過0.4Hz以及輸出電壓相位與并入電網(wǎng)電壓的相位差不超過10度這三個(gè)條件。只有同時(shí)滿足這些條件，光伏發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)控制才能為電網(wǎng)提供安全有效的輸出電能。
二、并網(wǎng)光伏發(fā)電站的特點(diǎn)
從運(yùn)行的角度來看，并網(wǎng)光伏電站發(fā)電具有幾個(gè)明顯特點(diǎn)。其一是強(qiáng)隨機(jī)性、間歇性以及周期性是光伏發(fā)電的輸出功率的明顯特征，這也是由于太陽能這種能源的先天特征所導(dǎo)致。電站的輸出根據(jù)氣候條件的變化而隨時(shí)變化，且波動(dòng)較大，尤其是在多云天氣時(shí)云層不斷移動(dòng)而導(dǎo)致陽光照射時(shí)有時(shí)無，太陽能電池組件的輸出功率會(huì)在短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)劇烈變化，導(dǎo)致光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出電壓劇烈波動(dòng)，這種電壓的不穩(wěn)定性將對電網(wǎng)產(chǎn)生較大的沖擊。其二是不像其他發(fā)電形式，例如火電可以隨時(shí)通過控制煤的燃燒等人工手段調(diào)節(jié)輸出功率，太陽能光伏發(fā)電形式自身并不具備根據(jù)太陽光照射變化而自調(diào)節(jié)的能力。所以，在輸出功率控制策略上用的最大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù)，便是為了提供對太陽能利用效率所采用的方法。但這種方法的輸出功率為純有功功率輸出，需要考慮無功功率平衡問題。再次，由于輸出的交流電是經(jīng)過逆變器控制環(huán)節(jié)進(jìn)行了轉(zhuǎn)換的，根據(jù)逆變器的電子模型及特性可知，在這個(gè)環(huán)節(jié)當(dāng)中，必將產(chǎn)生大量諧波輸入進(jìn)電網(wǎng)，從而影響電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。上文已述，光伏發(fā)電系統(tǒng)沒有旋轉(zhuǎn)部件，則帶來故障率低、運(yùn)行可靠的優(yōu)點(diǎn)，但凡事有利有弊，正是因?yàn)楣夥l(fā)電系統(tǒng)沒有旋轉(zhuǎn)部件，因而沒有慣性帶來的阻尼。最后，在我國目前以火力發(fā)電為主下建立起的配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，必將因?yàn)楣夥l(fā)電的大量應(yīng)用而改變。傳統(tǒng)的中、低壓配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)當(dāng)中多采用中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)或經(jīng)消弧線圈接地的方式，這些接地方式都是單側(cè)電源福射型供電網(wǎng)絡(luò)。隨著光伏發(fā)電系統(tǒng)接入配電網(wǎng)，配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)將變?yōu)槎嚯娫唇Y(jié)構(gòu)，潮流計(jì)算和短路電流大小、流向等分布特性均將發(fā)生較大改變，在傳統(tǒng)配電網(wǎng)當(dāng)中的供電部門對配電網(wǎng)的操作、控制以及調(diào)度都能相對統(tǒng)一地進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測、信息采集、開關(guān)操作等，配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)改變后，改變了傳統(tǒng)的“單點(diǎn)供電、多點(diǎn)用電”的運(yùn)行模式，就增加了其復(fù)雜程度。
三、光伏電站接入電網(wǎng)中的關(guān)鍵技術(shù)
（一）光伏并網(wǎng)逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和功能
光伏并網(wǎng)逆變器按照應(yīng)用方式和領(lǐng)域的不同可劃分為三類(圖1所示):1)集中式逆變器:面向大型電站級的;2)支路式逆變器:面向組件級的;3)交流模塊式逆變器:由光伏組件所集成的。
圖2根據(jù)不同應(yīng)用方式和領(lǐng)域劃分的光伏并網(wǎng)逆變器類型
集中式光伏并網(wǎng)逆變器當(dāng)前還是多采用在兆瓦級的大型并網(wǎng)光伏電站當(dāng)中。在集中式并網(wǎng)逆變器的直流輸入端并聯(lián)進(jìn)串聯(lián)在一起的多組光伏模塊，然后經(jīng)過集中式并網(wǎng)逆變器，最后轉(zhuǎn)換成交流電，最后饋入進(jìn)單相或者三相交流電網(wǎng)是通過變壓器，其目的是與配電網(wǎng)達(dá)到電氣隔離，輸出的功率等級一般在20-500kw。由此可得，通常需幾組或幾十組集中式并網(wǎng)逆變器，光伏電站的輸出功率才能達(dá)到兆瓦級。為確保廣發(fā)方陣向電網(wǎng)饋電，光伏電站的并網(wǎng)逆變器需要包含以下幾種基本功能1.并網(wǎng)功率因數(shù)為1，即電網(wǎng)電壓與并網(wǎng)電流同頻同相;2.即在特定條件下使光伏電站從電網(wǎng)中切除，即反孤島效應(yīng);3.能夠?qū)崿F(xiàn)光伏方陣的最大功率點(diǎn)跟蹤。此外，由于光伏電站的接入電網(wǎng)后配電網(wǎng)電壓經(jīng)常性波動(dòng)，因?yàn)槠漭敵龉β适艿綔囟鹊茸匀灰蛩刈兓挠绊戄^大。也有學(xué)者做出研究提出為減少配電網(wǎng)中電壓/無功調(diào)節(jié)裝置的頻集動(dòng)作，提高配電網(wǎng)的穩(wěn)定性，利用光伏電站接入電網(wǎng)時(shí)對配電網(wǎng)進(jìn)行無功補(bǔ)償。
（二）孤島檢測技術(shù)
1.孤島檢測技術(shù)簡介
圖3:孤島檢測等效電路
在電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中，難免會(huì)發(fā)生故障，有些是因?yàn)殡姎庠O(shè)備的故障造成，有些是操作人員的不當(dāng)操作造成，甚至有些是自然因素導(dǎo)致的非人力可控的故障。當(dāng)任何一種故障發(fā)生時(shí)，若光伏發(fā)電站此時(shí)沒有切斷電站與電網(wǎng)的連接并停止向周圍負(fù)載送電，這就使電站成為了一個(gè)供電部門無法控制的可自供電的孤島，這種現(xiàn)象被稱為孤島現(xiàn)象。如圖3所示，接入點(diǎn)(point of inter connection，簡稱POC)處斷路器2跳開后，光伏電站即與本地負(fù)載構(gòu)成一個(gè)孤島。若這種孤島效應(yīng)形成，對電網(wǎng)而言對其無法控制，在這種情況下，電網(wǎng)的檢修人員就要在一種未知的條件下進(jìn)行工作，這是極其不安全的。且孤島效應(yīng)的形成，對配電網(wǎng)的保護(hù)動(dòng)作產(chǎn)生何種影響也未可知，且當(dāng)故障修復(fù)后，對重合鬧也會(huì)造成一定影響。在單相系統(tǒng)當(dāng)中，光伏發(fā)電站若在孤島下運(yùn)行，會(huì)造成相位的三相不平衡供電，也是對電氣設(shè)備及用電安全造成極大的危險(xiǎn)。故障排除后，電網(wǎng)恢復(fù)運(yùn)行時(shí)，由于孤島的存在造成開關(guān)兩側(cè)相位不同步，因而引起電流沖擊對電網(wǎng)也是極不安全的。對于孤島內(nèi)部而言，輸出電壓和頻率在孤島效應(yīng)下也會(huì)不穩(wěn)定，無法保證這種情況下的電能質(zhì)量，對其本地負(fù)載的電氣設(shè)備也是極為有害的。為了防止孤島效應(yīng)，避免上述一系列孤島效應(yīng)所產(chǎn)生的嚴(yán)重后果，我們就要為光伏發(fā)電站配置孤島檢測系統(tǒng)，在孤島現(xiàn)象發(fā)生時(shí)準(zhǔn)確檢測到現(xiàn)象發(fā)生，不出現(xiàn)誤判斷，且要?jiǎng)幼骺焖?，不影響電網(wǎng)重合的時(shí)間，滿足國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，且不影響輸出電能質(zhì)量，保證用戶電氣設(shè)備的安全，使反孤島效應(yīng)的檢測達(dá)到小盲區(qū)甚至是無檢測盲區(qū)。孤島效應(yīng)的檢測方法分為被動(dòng)法和主動(dòng)法，也可稱為無源法與有源法兩種：1.根據(jù)我國相關(guān)規(guī)定要求，接入電網(wǎng)的光伏電站必須同時(shí)具備被動(dòng)式和主動(dòng)式兩種防孤島保護(hù)措施，應(yīng)至少設(shè)置各一種保護(hù)設(shè)備。反孤島效應(yīng)的被動(dòng)式檢測方法，是根據(jù)電網(wǎng)因故障而斷電時(shí)，發(fā)電站的逆變器交流輸出端的電壓、頻率、相位等會(huì)產(chǎn)生異常，或輸出的諧波會(huì)有所變化，因而檢測出孤島現(xiàn)象的發(fā)生，被動(dòng)式檢測方法常用的有:1.過/欠壓、過/欠頻檢測。2.電壓諧波檢測。3.相位突變檢測。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定光伏發(fā)電站必須同時(shí)具備被動(dòng)式和主動(dòng)式至少各一種的檢測設(shè)置，正是因?yàn)闊o論哪種被動(dòng)式的檢測方法，均有在當(dāng)發(fā)電站的輸出功率與局部負(fù)載的功率平衡時(shí)實(shí)效的缺點(diǎn)。這種情況下孤島效應(yīng)的發(fā)生就被稱為檢測盲區(qū)(Non-Detection Zone），簡稱NDZ。若人為引入擾動(dòng)信號，使發(fā)電站的輸出功率、頻率、阻抗或相位等產(chǎn)生一定變化，通過對變化的檢測以及正常時(shí)與故障時(shí)變化的相比較，從而判斷孤島現(xiàn)象這是主動(dòng)式檢測方法的原理。常用的主動(dòng)式孤島檢測方法有阻抗測最法、輸出功率擾動(dòng)法、主動(dòng)移頻法以及滑動(dòng)移頻法等主動(dòng)式檢測法的加入可以有效的減少僅有被動(dòng)式檢測法帶來的檢測盲區(qū)，但主動(dòng)式檢測方法的原理和控制技術(shù)較被動(dòng)法也更為復(fù)雜。
結(jié)束語
光伏發(fā)電在我國已經(jīng)成為一種很重要的可再生能源的利用形式，為了使電網(wǎng)有效地接納光伏發(fā)電，光伏發(fā)電和光伏發(fā)電接入電網(wǎng)技術(shù)研究的開展顯得尤為重要，電力系統(tǒng)及相關(guān)部門應(yīng)認(rèn)識到應(yīng)用可再生能源是國家發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)、改善環(huán)境、節(jié)能減排、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)和可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略選擇，重視光伏發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)開發(fā)，提高電網(wǎng)穩(wěn)定性勢在必行。
參考文獻(xiàn)：
第8篇：光伏環(huán)境檢測范文
【關(guān)鍵詞】光伏陣列特性;光伏并網(wǎng);MPPT;MATLAB仿真
0 前言
隨著傳統(tǒng)能源的日趨枯竭，環(huán)境污染等問題日益凸顯，太陽能作為一種替代能源的重要地位已不可忽視[1]。而如何有效的利用太陽能則成為了當(dāng)今的熱門研究課題。對于光伏發(fā)電系統(tǒng)的仿真，通常采用的方法是按照準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)理論來對系統(tǒng)各部件進(jìn)行建模。但在光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的研究中，光伏發(fā)電站運(yùn)行時(shí)，對于太陽光照強(qiáng)度、環(huán)境溫度的變化，常規(guī)模型很難反映其對電網(wǎng)的影響。這就需要建立光伏陣列的動(dòng)態(tài)仿真模型[2]。光伏陣列是分布式光伏并網(wǎng)電站系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，其I-U特性是太陽輻射強(qiáng)度、環(huán)境溫度和光伏模塊參數(shù)的非線性函數(shù)，由于該模型不能實(shí)時(shí)反映上述參數(shù)變化對整個(gè)系統(tǒng)性能的影響。鑒于MATLAB/Simulink仿真工具可用于復(fù)雜系統(tǒng)的仿真，利用光伏模塊直流物理模型，建立光伏陣列通用仿真模型。將上述光伏陣列的通用仿真模型用于單相光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)仿真，進(jìn)而解決光伏陣列模塊建模通用性問題。
1 MPPT通用模型
1.1 光伏電池原理
太陽能是一種輻射能，可以利用能量轉(zhuǎn)換設(shè)備將其轉(zhuǎn)換為電能，這種把光能轉(zhuǎn)換為電能的裝置主要是光伏電池。光伏電池是一種基于光伏效應(yīng)特性的可以把光能直接轉(zhuǎn)換成電能的半導(dǎo)體器件。所謂的光伏效應(yīng)是指某種材料在吸收了光能之后產(chǎn)生電動(dòng)勢的效應(yīng)。在氣體，液體和固體中均可產(chǎn)生這種效應(yīng)。在固體，特別是半導(dǎo)體中，光能轉(zhuǎn)換成電能的效率相對較高。
光伏電池實(shí)際上是一個(gè)PN結(jié)。通常用于光伏電池的半導(dǎo)體材料是一種介于導(dǎo)體和絕緣體之間的特殊物質(zhì)。為了在光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，更好的分析光伏陣列的電性能，使其與光伏控制系統(tǒng)匹配，進(jìn)而達(dá)到最佳的發(fā)電效果，需要建立光伏電池?cái)?shù)學(xué)模型[3]，來反映光伏電池各項(xiàng)參數(shù)的變化規(guī)律。
圖1 光伏電池等效電路
經(jīng)過簡化之后的電路為：
圖2 光伏電池等效簡化電路圖
通過化簡后得到的光伏電池輸出特性方程如下式所示：
■（1）
其中，IL表示輸出電流，UOC表示開路電壓，I0表示反向飽和電流，TC表示光伏電池溫度，Iph表示光生電流，q表示電子電量，A表示理想因子，Rs表示串聯(lián)電阻。
1.2 光照強(qiáng)度和環(huán)境溫度對光伏電池的影響
光伏電池是一種將太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能的器件，是半導(dǎo)體光電二極管按照一定的規(guī)律組裝而成，其發(fā)電量受光照強(qiáng)度和環(huán)境溫度等因素影響。
圖3 光照度變化時(shí)的I-U、P-U特性
在25℃時(shí)，不同太陽光照強(qiáng)度對太陽能電池電壓和電流的影響曲線如圖3所示。在光照強(qiáng)度分別為0.6W/m2、0.8kW/m2和1kW/m2的陽光照射下，隨著太陽輻射的增強(qiáng)，短路電流、開路電壓和輸出功率都隨之變大，但開路電壓變化不明顯。
外界溫度的變化會(huì)對太陽能電池的性能產(chǎn)生一定影響。根據(jù)太陽能電池的數(shù)學(xué)模型并通過仿真驗(yàn)證，分析在光照強(qiáng)度為1kW/m2的情況下，溫度的變化對太陽能電池的性能影響如圖4所示。
圖4 溫度變化時(shí)的I-U、P-U特性曲線
考慮太陽輻射和溫度影響時(shí)，可得到下式：
■（2）
■（3）
■（4）
DU=-β?DT-Rs?DI（5）
DT=TC-Tref（6）
其中，ISC表示短路電流，Umax表示峰值點(diǎn)電壓，Imax表示峰值點(diǎn)電流，α表示電流變化溫度系數(shù)，λref表示太陽輻射的參考值（1kW/m2），Tref表示電池溫度參考值（25℃），λ表示太陽輻射強(qiáng)度
1.3 MPPT通用仿真模型的建立
光伏陣列在任意太陽輻射強(qiáng)度及環(huán)境溫度下的功率表示為[3]：
■（7）
為了將最大功率控制編入光伏陣列的模型中，基于MATLAB Function模塊，將公式（2）編寫成M函數(shù)，其功能是將M函數(shù)與Simulink有機(jī)結(jié)合起來，這樣不但使仿真模型簡單，而且大大降低了執(zhí)行時(shí)間。至此，光伏陣列的MPPT通用模型就建立完成。
2 MPPT通用模型在單相光伏并網(wǎng)中的應(yīng)用
將所設(shè)計(jì)的光伏陣列MPPT通用仿真模型應(yīng)用于單相光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中。具體過程是將光伏陣列所輸出的最大電流送到逆變橋的正端，通過脈沖觸發(fā)器觸發(fā)逆變橋?qū)⒅绷麟娮優(yōu)榻涣麟姴⑴c單相220V進(jìn)行并網(wǎng)，單相并網(wǎng)系統(tǒng)的MATLAB模型[4-5]如圖5所示。
3 仿真結(jié)果與分析
將測量元件檢測并網(wǎng)之后輸出的單相交流電壓與電流及電壓基波幅值作為仿真結(jié)果，如圖6所示，當(dāng)太陽輻射強(qiáng)度分別從1kW/m2降至0.8kW/m2和0.6kW/m2時(shí)，并網(wǎng)電壓基波幅值基本不變而并網(wǎng)電流隨著太陽輻射強(qiáng)度的減弱而減小，電流幅值由22A逐漸降至12A。
λ=1kW/m2
λ=0.8kW/m2
λ=0.6kW/m2
圖6 逆變器并網(wǎng)電壓、電流變化曲線
通過以上仿真結(jié)果表明：在單相光伏并網(wǎng)中，所建立的MPPT通用模型能夠構(gòu)準(zhǔn)確快速找到新的工作點(diǎn)并保持系統(tǒng)穩(wěn)定。
4 結(jié)束語
通用MPPT仿真模型不僅能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)下的光伏系統(tǒng)仿真，而且當(dāng)太陽光照強(qiáng)度、環(huán)境溫度變化時(shí)，也能夠很好的反映光伏發(fā)電站運(yùn)行狀態(tài)的瞬態(tài)變化以及這種變化對并網(wǎng)的影響。將光伏陣列通用MPPT仿真模型用于單相光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)仿真，結(jié)果表明：該通用模型能夠很好的反映太陽輻射度對發(fā)電系統(tǒng)的影響，進(jìn)而說明驗(yàn)證了該光伏陣列通用模型能夠應(yīng)用于實(shí)際系統(tǒng)仿真研究中。
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第9篇：光伏環(huán)境檢測范文
關(guān)鍵詞：ZigBee協(xié)議; 光伏發(fā)電; 智能防盜; GSM網(wǎng)絡(luò)
中圖分類號：TN911-34 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-373X(2011)21-0183-03
Application of Photovoltaic Power Generation and ZigBee Wireless
Network in Intelligent Anti-theft System
CHAI Wei-lu, NIU Yi-bo, SONG Yun-tao
(School of Information Engineering， Zhengzhou University， Zhengzhou 450001, China)
Abstract：
The application of photovoltaic power generation and ZigBee protocol in intelligent anti-theft system is introduced. To achieve the purpose of alarm, the infrared sensor was used to detect body temperature, the signal was transmitted to host computer via wireless sensor network by using low power 2.4G chip JF24C, the alarm signal was sent after the computation and was transmitted to people by GSM network and video monitoring. It is mainly for houses, shops and banks to ensure property security. The system with photovoltaic power and household power source, is more environmental and stable for low carbon and energy saving, and has high security.
Keywords： ZigBee communication protocol; photovoltaic power generation; intelligent anti-theft; GSM network
基金項(xiàng)目：教育部資助的鄭州大學(xué)“大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃”立項(xiàng)項(xiàng)目:光伏紅外遠(yuǎn)程家庭智能防盜系統(tǒng)
隨著社會(huì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，人們對于生活環(huán)境的安全性要求日益提高。安全可靠的報(bào)警系統(tǒng)已經(jīng)開始進(jìn)入商場、店鋪、銀行等重要單位或公共場合，甚至有些家庭也安裝了報(bào)警系統(tǒng)。報(bào)警系統(tǒng)在保障公共、個(gè)人財(cái)產(chǎn)安全的同時(shí)，其性能之好壞也愈發(fā)顯得重要。目前市場上的熱釋電紅外報(bào)警系統(tǒng)功能較為單一，不能更好地起到安全防護(hù)的作用，不能更好地應(yīng)付諸如斷電等突況。本文介紹的光伏紅外遠(yuǎn)程報(bào)警系統(tǒng)把光伏電源與家用電源相結(jié)合、報(bào)警與錄像監(jiān)控相結(jié)合，再加上ZigBee 無線熱點(diǎn)傳輸技術(shù)，不僅擁有了比普通報(bào)警器更強(qiáng)的反破壞能力，還有環(huán)保低碳的特點(diǎn)。
1 總體設(shè)計(jì)方案
光伏紅外遠(yuǎn)程報(bào)警系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)圖如圖1所示。
1.1 電源提供模塊
(1) 光伏電源為各個(gè)無線設(shè)備提供電力，為有線設(shè)備提供輔助電力。
(2) 家用電源連接變壓裝置以及蓄電池構(gòu)成供電電源。
1.2 紅外傳感模塊
無線熱釋電紅外傳感器利用菲涅爾透鏡以提高傳感器的靈敏度，并使傳感器的檢測范圍具有指向性，并連接到紅外傳感信號處理電路，再接到報(bào)警控制主機(jī)的數(shù)字接口。無線傳感器固定在隱蔽位置，和光伏電源蓄電池相連，通過無線通信芯片將信號傳到主控機(jī)上。多個(gè)紅外線應(yīng)裝置組成一個(gè)紅外線感應(yīng)網(wǎng)絡(luò)，通過無線傳感網(wǎng)絡(luò)程序綜合處理外界信號。
1.3 GSM模塊
模塊采用無線撥號傳輸模塊，由報(bào)警控制主機(jī)通過RS 232串口連接手機(jī)撥號器，按預(yù)定程序撥出用戶手機(jī)號碼。
1.4 錄像與報(bào)警存儲模塊
攝像機(jī)大容量硬盤存儲的嵌入式監(jiān)控DVR模塊，里面可以配置大容量硬盤作為前端存儲介質(zhì),實(shí)現(xiàn)超長時(shí)長監(jiān)控。多個(gè)攝像頭存儲圖像真實(shí)性好，保留全部錄像信息。為實(shí)現(xiàn)弱電控制強(qiáng)電，當(dāng)報(bào)警控制主機(jī)發(fā)出信號時(shí)，通過繼電器開關(guān)控制DVR模塊,攝像頭自動(dòng)開啟或關(guān)閉錄像。當(dāng)系統(tǒng)工作時(shí)，報(bào)警控制主機(jī)會(huì)發(fā)出指令使警鈴報(bào)警，LED指示燈同時(shí)亮紅燈；當(dāng)系統(tǒng)休眠時(shí)，警鈴不報(bào)警，LED指示燈亮綠燈。
2 電路設(shè)計(jì)
2.1 主控電路
單片機(jī)采用ATMEL公司的AT89S52，它內(nèi)部集成256 B程序運(yùn)行空間,8 KB FLASH存儲空間，支持最大64 KB外部存儲擴(kuò)展，時(shí)鐘頻率可以設(shè)置在0～33 MHz之間，片內(nèi)資源有4組32個(gè)I/O控制端口、3個(gè)16位定時(shí)器、8個(gè)向量兩級中斷結(jié)構(gòu)、軟件設(shè)置在低能耗模式、還有看門狗和斷電保護(hù)等。主控電路如┩2所示。
它在4~5.5 V寬電壓范圍內(nèi)正常工作，功耗低，同時(shí)還支持計(jì)算機(jī)并口下載。AT89S52有多種封裝，本設(shè)計(jì)中采用的是DIP-40的封裝。
2.2 光伏發(fā)電與家庭供電接口電路
主機(jī)采用太陽能電池和家用220 V電源的雙供電方式。當(dāng)有家用電時(shí)，通過直流低壓繼電器巧妙斷開太陽能電池；當(dāng)家用電斷開時(shí)，太陽能電池充當(dāng)電源。
太陽能電池通過太陽能智能充電器連接太陽能板，充電器在陽光充足時(shí)為電池充電，充滿電池時(shí)自動(dòng)斷開充電。在充足太陽是充電電流能達(dá)到1 A以上,完全滿足電路需要。
2.3 GSM網(wǎng)絡(luò)接入電路
本系統(tǒng)使用的是西門子公司的TC35系列GSM芯片TC35i與GSM2/2兼容、雙頻(GSM900/GSM1800)、RS 232數(shù)據(jù)接口，TC35i由供電模塊(ASIC)、閃存、ZIF連接器、天線接口等六部分組成。該模塊及射頻電路和基帶與一體，向用戶提供標(biāo)準(zhǔn)的AT命令接口，為數(shù)據(jù)、語音、短消息和傳真提供快速、可靠、安全的傳輸。
2.4 ZigBee協(xié)議無線通信電路(從片)
從片電路主要基于2.4 GHz雙向無線傳輸模塊JF24C。該模塊以較小的體積實(shí)現(xiàn)了告訴數(shù)據(jù)傳輸功能，速率最高可達(dá)1 Mb/s，并具有快速跳頻，向前糾錯(cuò)，CRC等功能。通過控器的信號，將信息通過電磁波的形式發(fā)射出去，臨近的芯片控制相應(yīng)的JF24CJ進(jìn)行數(shù)據(jù)的接收，從而實(shí)現(xiàn)信息的傳遞。ZigBee電路設(shè)計(jì)模塊如圖3所示。
2.5 電源電路及報(bào)警、錄像監(jiān)控電路
光伏電源和錄像監(jiān)控控制電路如圖4所示。
報(bào)警電路采用一個(gè)簡單高效的三極管放大電路，連接蜂鳴器或者可以選用大功率100 dB以上的報(bào)警鈴。錄像監(jiān)控電路采用弱電控制強(qiáng)電的直流繼電器，線圈端接單片機(jī)，直流電流端接DVR。
3 軟件設(shè)計(jì)
4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
在室內(nèi)模擬了該裝置的工作環(huán)境，太陽能電池板暴露在室外(溫度24 ℃)14時(shí)陽光直射下，采用三個(gè)從片相互協(xié)調(diào)實(shí)現(xiàn)信號檢測與數(shù)據(jù)傳輸功能。
將蓄電池接到室內(nèi)電源插座上，打開主控制器開關(guān)，LED界面顯示“welcome to zzu”英文字符，報(bào)警電話號碼(1503819****)設(shè)定完畢后，直接轉(zhuǎn)入工作模式。當(dāng)靠近從片1約3.5 m時(shí)，從片1發(fā)出報(bào)警信號并發(fā)送到最近的從片2，從片2檢測到報(bào)警信號后又轉(zhuǎn)發(fā)到主機(jī)上。當(dāng)主機(jī)接收到報(bào)警信號后，顯示器顯示出“TERMINAL 1”字樣，并控制GSM模塊向1503819****撥打電話。與此同時(shí)，報(bào)警器發(fā)出報(bào)警，攝像機(jī)實(shí)現(xiàn)錄像的功能，并將數(shù)據(jù)存儲起來。將蓄電池接到太陽能板上，斷開室內(nèi)電源,重復(fù)以上動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)了同樣功能。經(jīng)過30次實(shí)驗(yàn)，報(bào)警成功率為28次，無誤報(bào)。
5 結(jié) 論
經(jīng)過實(shí)地測試，該系統(tǒng)的報(bào)警成功率為93%，能夠較為準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能。
該系統(tǒng)是ZigBee協(xié)議與光伏發(fā)電在家庭防盜系統(tǒng)中的一次嘗試性的成功應(yīng)用，預(yù)期上述兩種技術(shù)將在智能家庭領(lǐng)域有更廣闊的前景。
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作者簡介：
柴維路 男,1989年出生，河南?？h人。主要研究方向?yàn)闄C(jī)器人智能小車。
