時(shí)間:2010-11-04 12:07:17來(lái)源:majuan
太陽(yáng)能發(fā)電是最理想的新能源
照射在地球上的太陽(yáng)能非常巨大,大約40分鐘照射在地球上的太陽(yáng)能,便足以供全球人類一年能量的消費(fèi)。可以說(shuō),太陽(yáng)能是真正取之不盡、用之不竭的能源。而且太陽(yáng)能發(fā)電絕對(duì)干凈,不產(chǎn)生公害。所以太陽(yáng)能發(fā)電被譽(yù)為是理想的能源。
從太陽(yáng)能獲得電力,需通過(guò)太陽(yáng)電池進(jìn)行光電變換來(lái)實(shí)現(xiàn)。它同以往其他電源發(fā)電原理完全不同,具有以下特點(diǎn):①無(wú)枯竭危險(xiǎn);②絕對(duì)干凈(無(wú)公害);③不受資源分布地域的限制;④可在用電處就近發(fā)電;⑤能源質(zhì)量高;⑥使用者從感情上容易接受;⑦獲取能源花費(fèi)的時(shí)間短。不足之處是:①照射的能量分布密度小,即要占用巨大面積;②獲得的能源同四季、晝夜及陰晴等氣象條件有關(guān)。但總的說(shuō)來(lái),瑕不掩瑜,作為新能源,太陽(yáng)能具有極大優(yōu)點(diǎn),因此受到世界各國(guó)的重視。
太陽(yáng)能發(fā)電原理
太陽(yáng)能發(fā)電是對(duì)光有響應(yīng)并能將光能轉(zhuǎn)換成電力的器件。能產(chǎn)生光伏效應(yīng)的材料有許多種,如:?jiǎn)尉Ч瑁嗑Ч?,非晶硅,砷化鎵,硒銦銅等。它們的發(fā)電原理基本相同,現(xiàn)以晶體為例描述光發(fā)電過(guò)程。P型晶體硅經(jīng)過(guò)摻雜磷可得N型硅,形成P-N結(jié)。
當(dāng)光線照射太陽(yáng)能電池表面時(shí),一部分光子被硅材料吸收;光子的能量傳遞給了硅原子,使電子發(fā)生了越遷,成為自由電子在P-N結(jié)兩側(cè)集聚形成了電位差,當(dāng)外部接通電路時(shí),在該電壓的作用下,將會(huì)有電流流過(guò)外部電路產(chǎn)生一定的輸出功率。這個(gè)過(guò)程的實(shí)質(zhì)是:光子能量轉(zhuǎn)換成電能的過(guò)程。
并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)
并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)是將光伏陣列產(chǎn)生的可再生能源不經(jīng)過(guò)蓄電池儲(chǔ)能,通過(guò)并網(wǎng)逆變器直接反向饋入電網(wǎng)的發(fā)電系統(tǒng)。
因?yàn)橹苯訉㈦娔茌斎腚娋W(wǎng),免除配置蓄電池,省掉了蓄電池儲(chǔ)能和釋放的過(guò)程,可以充分利用可再生能源所發(fā)出的電力,減小能量損耗,降低系統(tǒng)成本。并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)能夠并行使用市電和可再生能源作為本地交流負(fù)載的電源,降低整個(gè)系統(tǒng)的負(fù)載缺電率。同時(shí),可再生能源并網(wǎng)系統(tǒng)可以對(duì)公用電網(wǎng)起到調(diào)峰作用。網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)是太陽(yáng)能風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展方向,代表了21世紀(jì)最具吸引力的能源利用技術(shù)。
系統(tǒng)包括光伏板、匯流箱、逆變器、配電箱組成(如圖所示)
并網(wǎng)發(fā)電控制系統(tǒng)
并網(wǎng)發(fā)電控制系統(tǒng)包括光伏板支架控制子系統(tǒng)、匯流箱檢控制子系統(tǒng)、逆變器及配電采集控制子系統(tǒng),經(jīng)由雙CAN現(xiàn)場(chǎng)總線,與本地上位工業(yè)控制計(jì)算機(jī)相連,再通過(guò)廣域網(wǎng)與中心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相連(如圖所示)
對(duì)各子系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集和控制,為保證安全可靠采用熱備冗余系統(tǒng),對(duì)于原有子系統(tǒng)具有RS-232/485串口的,通過(guò)R-8350轉(zhuǎn)換為雙CAN接口。
R-8350模塊主要實(shí)現(xiàn)RS-232/485與CAN的轉(zhuǎn)換,同時(shí)帶有模擬量輸入和開(kāi)關(guān)量輸入功能,以實(shí)現(xiàn)特定數(shù)據(jù)的采集,其具體規(guī)格如下:
該模塊適應(yīng)性強(qiáng),既可以將RS-232/485設(shè)備轉(zhuǎn)換為CAN總線設(shè)備,又可以直接作為采集器使用。
對(duì)于沒(méi)有智能口的匯流箱和配電箱,通過(guò)對(duì)R-8350擴(kuò)展I/O口來(lái)實(shí)現(xiàn)。
上位機(jī)采用集智達(dá)工業(yè)控制計(jì)算機(jī),以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性,并通過(guò)PCM-5141 4口CAN智能通信卡與各子系統(tǒng)相連,軟件采用IFIX組態(tài)軟件,易于開(kāi)發(fā),畫(huà)面美觀,運(yùn)行穩(wěn)定。
集智達(dá)公司PCI-5141智能CAN接口卡是具有PCI接口的高性能CAN總線通訊適配卡,它使PC機(jī)方便地連接到CAN總線上,實(shí)現(xiàn)CAN2.0B協(xié)議的數(shù)據(jù)通訊。
PCI-5141智能CAN接口卡采用標(biāo)準(zhǔn)PCI接口,實(shí)現(xiàn)與主機(jī)PC的高速數(shù)據(jù)交換;接口符合PCI2.1規(guī)范。PCI-5141智能CAN接口卡集成4個(gè)電氣獨(dú)立的CAN接口通道,使得在開(kāi)發(fā)應(yīng)用中更顯方便和靈活;每個(gè)通道光電隔離,保護(hù)計(jì)算機(jī)避免地環(huán)流的損壞,增強(qiáng)系統(tǒng)在惡劣環(huán)境中使用的可靠性;接口卡采用四層電路板,全部SMT工藝,保證長(zhǎng)期工作的可靠性。
PCI-5141智能CAN接口卡采用WDM驅(qū)動(dòng)程序支持WIN98,WIN2000,WinXP等操作系統(tǒng),支持一機(jī)多卡;提供完整VC++開(kāi)發(fā)例程示范代碼,方便用戶進(jìn)行開(kāi)發(fā)。
◆ PC接口: 32位33M PCI數(shù)據(jù)總線,PCI 2.1兼容;
◆ 板載數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器: 8KB Dual Port RAM;
◆ CAN控制器: PHILIPS SJA1000T;
◆ CAN收發(fā)器: PHILIPS PCA82C250;
◆ 數(shù)據(jù)傳送速率: CAN通訊速率可編程,范圍在5Kbps~1Mbps之間;
◆ CAN通訊接口: DB9針型插座;
◆ CAN協(xié)議: CAN 2.0B規(guī)范(PeliCAN);
◆ 光電隔離耐壓: 1000VDC;
◆ 物理尺寸標(biāo)準(zhǔn) 135.6mm * 95.6mm
◆ 運(yùn)行環(huán)境: Win98、Win2000/XP等操作系統(tǒng);
工業(yè)控制計(jì)算機(jī)通過(guò)CAN總線對(duì)子系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行采集和控制,并將數(shù)據(jù)通過(guò)廣域網(wǎng)絡(luò)傳給管理中心計(jì)算機(jī)。操作人員可以在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)設(shè)備進(jìn)行操作和查看信息,也可以在遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)上對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備進(jìn)行操作及查看數(shù)據(jù)。
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