獨立型太陽光電能發電系統分析與研究

Analysis and Research for Stand-Alone Photovoltaic Power System

李東嶽(Tung-Yueh Lee)

指導教授 ： 何金滿

中原大學/工學院/電機工程研究所/碩士(2004年)

https://doi.org/10.6840/cycu200400181

摘要

由於近年來能源問題，逐漸受到各國所重視，而太陽能是一種免費、無污染且又取之不盡、用之不竭，是一種可以利用來發電的一種相當好的能源。而目前的太陽能發電效率普遍都不高，所以如何增加太陽光電能發電系統的發電效率是值得研究的。本研究以獨立型太陽光電能負載研究與分析為主，分析負載與系統匹配的問題，以及負載諧波對太陽光電能發電系統的影響。並對負載消費電力、蓄電池容量的設計與太陽光電池模組串、併聯數，做整個獨立型太陽光電能發電系統一完整規劃。及分析獨立型太陽光電能發電系統的規劃與設置時應考慮的非技術性障礙，瞭解這些系統規劃與設置將有助於獨立型太陽光電能電力的發展。根據本研究分析太陽能板的輸出端電壓隨負載因素變化最大。因此為了穩定太陽能板的輸出電壓，本研究設計一降昇壓轉換器將不穩定的直流電源轉換為穩定直流50V電壓輸出給於後級換流器轉換為交流形式使用。建立出一最完整穩定的獨立型系統，並經由實驗之結果及測試數據證明所預期之效果確實可達成。

關鍵字

諧波 ； DC/DC轉換 ； 負載匹配 ； 太陽光電能發電系統

並列摘要

Due to the energy crisis, renewable energy sources have been suggested as the possible solution. Among these sources, solar energy is free and without pollution, and the supply is inexhaustible. Therefore it is a fairly good energy to generate electric power. But up to now the efficiency of solar cell is still very low, for that matter how to make the photovoltaic array works in maximum power point is worthy of research.
This study focuses on the analyzing of load matching and harmonic problems of stand-alone photovoltaic power system. We propose a stand-alone system design, including the series and parallel numbers of photovoltaic modules, battery capacity and converter design, discuss the tackling of untechnical problems, and measure the performance.

並列關鍵字

Photovoltaic power system ； Load matching ； Harmonic ； DC/DC Converter

參考文獻

[16] 包濬瑋，“太陽光發電系統運轉性能評估”，私立中原大學碩士論文，民國92年。

[18] 劉文漢，“中壢地區全天候即時太陽光電能發電之監測分析”，私立中原大學碩士論文，民國91年。

[2] D. E. Carlson, “Recent Advances in Photovoltaics,”Proceedings of the Intersociety Engineering Conference on Energy Conversion, 1995.

[9] S. Duryea, S. Islam, W. Lawrance, “A Battery Management System for Stand-Alone Photovoltaic Energy system,”IEEE Industry Applications Magazine, Vol. 7, pp.67-72, May-June 2001.

[10] N. Kasa, T. Iida, H. Iwamoto, “An Inverter Using Buck-Boost Type Chopper Circuit for Popular Small-Scale Photovoltaic Power System,” Industrial Electronics Society, Vol. 1, pp.185-190, 1999.