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。
太阳能抽水系统(SWPS)的介绍
抽水是世界各地的普遍需求,而光伏发电在这方面的应用正在增加。太阳能泵是一种依靠太阳的力量运行的泵。太阳能泵在运行中可以非常环保和经济。该系统利用太阳能光伏系统产生的电力运行。光伏阵列将太阳能转换为电能,用于运行电机泵组。
太阳能水泵的基本功能
太阳能抽水系统与其他抽水系统一样,只是其动力来源是太阳能。太阳能抽水技术涵盖了整个能量转换过程,从太阳光到电能,到机械能,到储存的能量。一个典型的太阳能抽水系统包括:一个太阳能电池阵,将太阳光转化为电能;系统控制器,控制电池阵和水泵;一个电动机(可以是交流电或直流电),驱动水泵,根据其应用将水从一个地方转移到另一个地方。
典型的光伏扬水系统主要由光伏组件,光伏支架,扬水逆变器,水泵等四大部分组成,以清洁能源太阳能为动力直接驱动水泵进行扬水,以蓄水代替蓄电,无需储能装置,极大降低系统的建设成本和维护成本。系统凭借其环保节能,易安装维护,经济性好等特点被人们广泛使用。
光伏扬水系统的设计首先需要做好前期的客户需求调查,比如:系统用途,客户每天的用水量,扬程以及当地的光照等信息,只有充分理解客户的具体需求,才能给客户提供优的方案,大限度的满足客户的使用需求。光伏扬水系统的设计主要包含水泵选型,扬水逆变器选型和光伏组件设计等三大部分。
扬水逆变器选型
根据水泵电机功率为4kW,输入电压为三相380Vac, 水泵逆变器选择晶福源的SPRING5500,输出额定功率为5.5kW。
4.3光伏组件设计
选定的扬水逆变器SPRING5500,其额定太阳能光伏水泵系统又称太阳能光伏扬水系统,顾名思义就是通过太阳能发电利用水泵进行抽水供水的一种设备,它主要是由太阳能电池组、太阳能扬水逆变器或控制器、水泵组成,其应用场景十分广泛,例如光伏抗旱、沙漠绿化、荒漠治理、草原畜牧、农业灌溉、海水淡化等。输出为5500W,考虑当地的光照条件较好,可选1.1倍的组件,即1.1×5500=6050W。