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什么是光伏?什么是光伏原理?光伏發(fā)電有哪些分類?電流傳感器MTC952在光伏上的應(yīng)用

時(shí)間:2022-12-25       發(fā)布人:京柏微       點(diǎn)擊量:

一、什么是光伏?

   太陽能發(fā)電分為光熱發(fā)電和光伏發(fā)電。通常說的太陽能發(fā)電指的是太陽能光伏發(fā)電,簡稱"光電"。光伏發(fā)電是利半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)。 這種技術(shù)的關(guān)鍵元件是太陽能電池。太陽能電池經(jīng)過串聯(lián)后進(jìn)行封裝保護(hù)可形成大面積的太陽電池組件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發(fā)電裝置。

   太陽能是取之不盡、之不竭的清潔能源。太陽能發(fā)電分為光熱發(fā)電和光伏發(fā)電。通常說的太陽能發(fā)電指的是太陽能光伏發(fā)電,簡稱”光電”。光伏發(fā)電系統(tǒng)由太陽電池板(組件)、控制器和逆變器三大部分組成, 它們主要電子元器件構(gòu)成,不涉及機(jī)械部件,因而發(fā)電設(shè)備極為精煉,可靠、穩(wěn)定、壽命長,安裝維護(hù)簡便。與常用的火力發(fā)電系統(tǒng)相比,太陽能發(fā)電系統(tǒng)除了無污染排放外,還具有建設(shè)周期短和可利用建筑屋面的優(yōu)勢。


什么是光伏?什么是光伏原理?光伏發(fā)電有哪些分類?電流傳感器MTC952在光伏上的應(yīng)用

二、光伏的原理是什么?
光伏(Photovoltaic):是太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)(Solar power system)的簡稱,是一種利用太陽電池半導(dǎo)體材料的光伏效應(yīng),將太陽光輻射能直接轉(zhuǎn)換為電能的一種新型發(fā)電系統(tǒng),有獨(dú)立運(yùn)行和并網(wǎng)運(yùn)行兩種方式。 光伏發(fā)電是利用半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)。這種技術(shù)的關(guān)鍵元件是太陽能電池。太陽能電池經(jīng)過串聯(lián)后進(jìn)行封裝保護(hù)可形成大面積的太陽電池組件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發(fā)電裝置。 光伏發(fā)電的主要具體原理是半導(dǎo)體的光電效應(yīng)。光子照射到金屬上時(shí),它的能量可以被金屬中某個(gè)電子全部吸收,電子吸收的能量足夠大,能克服金屬內(nèi)部引力做功,離開金屬表面逃逸出來,成為光電子。硅**有4個(gè)外層電子,如果在純硅中摻入有5個(gè)外層電子的**如磷**,就成為N型半導(dǎo)體;若在純硅中摻入有3個(gè)外層電子的**如硼**,形成P型半導(dǎo)體。當(dāng)P型和N型結(jié)合在一起時(shí),接觸面就會(huì)形成電勢差,成為太陽能電池。當(dāng)太陽光照射到P-N結(jié)后,空穴由P極區(qū)往N極區(qū)移動(dòng),電子由N極區(qū)向P極區(qū)移動(dòng),形成電流。 上面所說的光電效應(yīng)就是光照使不均勻半導(dǎo)體或半導(dǎo)體與金屬結(jié)合的不同部位之間產(chǎn)生電位差的現(xiàn)象。它首先是由光子(光波)轉(zhuǎn)化為電子、光能量轉(zhuǎn)化為電能量的過程;其次,是形成電壓過程。

什么是光伏?什么是光伏原理?光伏發(fā)電有哪些分類?電流傳感器MTC952在光伏上的應(yīng)用

三、光伏發(fā)電的系統(tǒng)分類,具體內(nèi)容如下:
  1、獨(dú)立光伏發(fā)電
  組成部分有太陽能電池組件、蓄電池、控制器,如果配置交流逆變器還能為交流負(fù)載供電。包括邊遠(yuǎn)地區(qū)的村莊供電系統(tǒng)、太陽能戶用電源系統(tǒng)、太陽能路燈、陰極保護(hù)、通信信號電源等,都是可以獨(dú)立運(yùn)行的帶有蓄電池的系統(tǒng)。
  2、并網(wǎng)光伏發(fā)電
  主要就是太陽能組件產(chǎn)生的直流電經(jīng)過并網(wǎng)逆變器轉(zhuǎn)換成符合市電電網(wǎng)要求的交流電之后直接接入公共電網(wǎng)。主要分為兩種,其一是帶蓄電池的,帶有蓄電池的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)常常安裝在居民建筑。其二是不帶蓄電池的并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng),一般安裝在較大型的系統(tǒng)上,因?yàn)椴粠铍姵氐牟⒕W(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)沒有可調(diào)度性和備用電源的功能。
  一般國家級電站都是集中式大型并網(wǎng)光伏電站,主要作用就是把所發(fā)電能直接輸送到電網(wǎng),由電網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)配向用戶供電。但弊端是占地面積大,建設(shè)周期長、投資大,所以沒有太大發(fā)展。但是分散式小型并網(wǎng)光伏與之截然相反,特別是光伏建筑一體化光伏發(fā)電,具備投資小、建設(shè)快、占地面積小、政策支持力度大等優(yōu)點(diǎn),所以也是當(dāng)前的主流。
  3、分布式光伏發(fā)電
  指的是在用戶現(xiàn)場或靠近用電現(xiàn)場配置較小的光伏發(fā)電供電系統(tǒng),以滿足特定用戶的需求,支持現(xiàn)存配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,或者同時(shí)滿足這兩個(gè)方面的要求。又稱分散式發(fā)電或分布式供能。
  其運(yùn)行模式是在有太陽輻射的條件下,系統(tǒng)的太陽能電池組件陣列將太陽能轉(zhuǎn)換輸出的電能,經(jīng)過直流匯流箱集中送入直流配電柜,由并網(wǎng)逆變器逆變成交流電供給建筑自身負(fù)載,多余或不足的電力通過聯(lián)接電網(wǎng)來調(diào)節(jié)。
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四、電流傳感器在光伏匯流箱,逆變器等的應(yīng)用
 
1、霍爾電流傳感器的原理

霍爾電流傳感器基于磁平衡式霍爾原理,即閉環(huán)原理,當(dāng)原邊電流IP產(chǎn)生的磁通通過高品質(zhì)磁芯集中在磁路中,霍爾元件固定在氣隙中檢測磁通,通過繞在磁芯上的多匝線圈輸出反向的補(bǔ)償電流,用于抵消原邊IP產(chǎn)生的磁通,使得磁路中磁通始終保持為零。經(jīng)過特殊電路的處理,傳感器的輸出端能夠輸出精確反映原邊電流的電流變化。
2、
光伏逆變器電流傳感器的應(yīng)用分析

(1) 光伏逆變器一般分為: 組串式逆變器; 微型逆變器; 集中式逆變器. 目前組串式逆變器是主流,

(2) 在組串逆變器中,應(yīng)用Magntek麥歌恩MTC952C電流傳感
3、
霍爾原理傳感器的特點(diǎn)

霍爾傳感器不論是開環(huán)還是閉環(huán)原理,基本的性能區(qū)別不大,基本的優(yōu)點(diǎn)在于:

1、響應(yīng)時(shí)間快

2、低溫漂

3、精度高

4、體積小

5、頻帶寬

6、抗干擾能力強(qiáng)

7、過載能力強(qiáng)

霍爾電流傳感器在選擇和使用時(shí)需要注意的問題:

1)電流傳感器的選型問題:

A、選擇電流傳感器時(shí)需要注意現(xiàn)場的應(yīng)用環(huán)境是否有高溫、低溫、高潮濕、強(qiáng)震等特殊環(huán)境;

B、選擇電流傳感器時(shí)需要注意空間結(jié)構(gòu)是否滿足;

2)電流傳感器的使用問題:

A、接線時(shí)注意接線端子的裸露導(dǎo)電部分,盡量防止ESD沖擊,需要有專業(yè)施工經(jīng)驗(yàn)的工程師才能對該產(chǎn)品進(jìn)行接線操作。電源、輸入、輸出的各連接導(dǎo)線必須正確連接,不可錯(cuò)位或反接,否則可能導(dǎo)致產(chǎn)品損壞。

B、產(chǎn)品安裝使用環(huán)境應(yīng)無導(dǎo)電塵埃及腐蝕性

C、劇烈震動(dòng)或高溫也可能導(dǎo)致產(chǎn)品損壞,必須注意使用場合。

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