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              發布時間:2021-10-27 06:15  






              提取地下水的關鍵是動力,可是在電網未及的大西北邊遠農村,動力正是首缺,我國目前還有將近8000萬人口居住在新疆、青海、西藏、甘肅、內蒙等省份的邊遠無電或嚴重缺電的干旱地區,這些地區的共同特點是人口密度低、居住分散、交通不便、氣溫偏低但太陽能資源豐富,有些地區還具有相當豐富的地下水資源。那里的人民渴望能用上電以解決他們的照明、潔凈人畜飲水和農牧區灌溉、通訊、小家電甚至小規模的農產品加工問題。35VK供電線路的造價超過80,000元/公里,這種小負荷、長距離的輸電方式顯然是不經濟的。






              “光伏水泵系統”亦稱“太陽能光電水泵系統”,其基本原理是利用太陽電池將太陽能直接轉換為電能,然后驅動各類電動機帶動水泵從深井、江、河、湖、塘等水源提水。它具有無噪聲、全自動(日出而作,日落而停)、高可靠、供水量與蒸發量適配性好(“天大旱,它大干”)等許多優點。聯合國國際開發署(UNDP)、世界銀行(WB)、亞太經社會(ESCAP)等國際先后充分肯定了它的先進性與合理性,目前在這些國際組織的支持下,全世界已有數萬臺不同規格的光伏水泵在不同地區和國家運行,特別是在亞、非、拉及中東等發展中國家,已為許多貧困地區的人民帶來相當可觀的經濟效益,加速了這些地區的脫貧步伐。由于光伏水泵系統從技術上說是一個比較典型的“光、機、電一體化”系統,它涉及太陽能的、變換及電力電子、電機、水機、計算機控制等多個學科的,因此已被許多國家列為優先發展的高新技術和進一步發展的方向,中東、非洲有不少國家更是期望依藉太陽能水泵及省水微灌、現代化農業等新技術在地下水資源比較充裕的干旱地區把家園改造為綠洲。






              通過對光伏水泵系統功率輸出特點的分析,找到影響功率輸出的影響因素,通過進一步對光伏輸出I-V 曲線和P-U 曲線分析,提出了一種對功率點跟蹤(MPPT) 擾動觀察法的優化算法和實現方法,解決了MPPT 擾動觀察法在功率點附近震蕩的問題。光伏組件是光伏水泵系統的能量來源,光伏組件的輸出功率受外部環境影響較大,如光照強度、溫度變化等;即使在外部環境參數穩定時,其輸出功率還會受所連接的負載的影響,研究表明,只有當連接的負載為某一恒定值時,即所謂的阻抗匹配,光伏組件輸出功率才達到值,此時光伏組件所輸出的功率為功率點。






              為了發揮光伏組件的效率,在外部環境和負載變化的情況下使光伏組件仍保持功率的輸出,就需要不斷調節光伏組件的工作電壓,使其輸出功率化,這個功率調節過程被稱為功率點跟蹤(MPPT)。通過對這些曲線分析可知,除了在 Pa、Pb、Pc 點阻抗達到了阻抗匹配外,其他點都未能實現阻抗匹配,即輸出功率未達到點,這說明采用光伏組件直接與水泵電機耦合會導致系統功率不能充分發揮,即總效率欠佳。因此,若想充分發揮光伏組件的效率,化提高瞬時功率,就需對功率點進行跟蹤。






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