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多机并联运行的光伏水泵群控策略研究
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2018-03-22
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光伏水泵技术作为太阳能应用领域最有发展前景的技术之一，一直是国内外研究的热点。光伏水泵系统以其维护成本低、安装方便、使用可靠等优点，被广泛应用于光照充足但电力资源匮乏的偏远地区供水系统中。
现阶段光伏水泵系统的研究一直侧重于单机泵的优化，包括光伏阵列的结构改善、最大功率点跟踪算法优化以及高效水泵电机的选型设计等方面，但单机水泵系统存在弃光严重、扬水量不高、冗余性和可靠性较差、系统整体效率较低等问题，因此采用多机并联的光伏水泵群控技术是未来光伏水泵系统发展的趋势之一。将多台光伏水泵并联在同一光伏阵列下，在光照较低的情况下，也可控制一台水泵率先开启，待光照增加且满足一定约束条件后相继增开其他水泵，同样的，当光照条件不足时，及时切除运行的水泵，以保证对太阳辐射能量的最大程度利用。光伏水泵群控系统的目标是提高水泵系统日扬水量，改善系统运行效率和对太阳能的利用率。为达此目标，群控系统的优化方法主要包括以下三方面：一是群控系统的最大功率点跟踪，二是水泵运行单元数量的选择，三是光伏阵列输出功率的合理分配。
本文完成了光伏水泵群控系统的设计，重点分析了水泵并联运行特性，建立了并联水泵的数学棋型并提出了一种群控优化策略，保证系统在不同功率条件下均可实现扬水量最大，最后通过实验验证了群控系统的可行性。
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