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馬達(驅(qū)動電機)在不同系統(tǒng)中使用的驅(qū)動電機也不同。目前在小于10閱Np功率等級的光伏水泵系統(tǒng)中,為獲得盡可能高的系統(tǒng)效率,多采用直流無刷永磁電機驅(qū)動,在大型光伏水泵系統(tǒng)中,到目前為止仍不乏采用交流異步傳動方式者,但是由于近代控制技術的不斷發(fā)展,為了進一步提高單位峰瓦提供的揚水量,己經(jīng)開始有被多臺水泵實現(xiàn)柔性控制的多機技術所替代的趨勢。水泵對于光伏水泵系統(tǒng)而言,水泵類型的選擇同樣至為重要。在功率不大的系統(tǒng)中,若用戶要求揚程高但流量較小的情況下,宜選擇容積式正位移水泵,在其它情況下可能以采用離心式或軸流式水泵。關于光伏水泵系統(tǒng)配用泵型的選擇與考慮。水塔及儲水設施如果光伏水泵系統(tǒng)應用于冬季寒冷地區(qū)(如我國廣大西部地區(qū)),則宜采用防凍儲水設施,例如中間抽真空或?qū)嵰越^熱材料的雙層水箱或水塔,引水管道亦應采用抗低溫材料并作防凍處理。
提取地下水的關鍵是動力,可是在電網(wǎng)未及的大西北邊遠農(nóng)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(nèi)蒙等省份的邊遠無電或嚴重缺電的干旱地區(qū),這些地區(qū)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(qū)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(nóng)牧區(qū)灌溉、通訊、小家電甚至小規(guī)模的農(nóng)產(chǎn)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(jīng)濟的。
系統(tǒng)組成:
1、光伏陣列(Solar Array):亦稱太陽能電池組件,主要是將太陽的光能轉(zhuǎn)化為電能,給負載水泵電機提供工作電力。
2、太陽能揚水逆變器(Solar Pumping Inverter)或控制器:對太陽能水泵的運行實施控制和調(diào)節(jié),用太陽能陣列發(fā)出的電能驅(qū)動水泵,并根據(jù)日照強度的變化,即時地調(diào)節(jié)輸出頻率,使輸出功率接近太陽電池陣列的功率。
3、水泵(pump):通常把提升液體、輸送液體或使液體增加壓力,即把原動機的機械能變?yōu)橐后w能量,從而達到抽送液體目的的機器統(tǒng)稱為泵。
通過對光伏水泵系統(tǒng)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(yōu)化算法和實現(xiàn)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(tǒng)的能量來源,光伏組件的輸出功率受外部環(huán)境影響較大,如光照強度、溫度變化等;即使在外部環(huán)境參數(shù)穩(wěn)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。