太阳能与备用柴油发电机的串联混合系统

    太阳能与备用柴油发电机混合供电系统简称为光电柴油混合供电系统，系统将光电阵列用逆变器与柴油发电机并联运行混合供电，即可交替运行。根据结构不同，光电一柴油混合供电系统可分为：①串联混合系统；②开关混合系统；③并联混合系统。

    图8-11示出串联PV柴油混合供电系统。为确保串联混合供电系统的可靠运行，需要对柴没发电机和逆变器进行组合，以满足峰值负载的需要。如果将太阳电池通过储能电池组，就增加了电池组的循环数量，降低了系统的效率。由柴油发电机产生的能量首先经过整流，然后逆变向负载供电，这会导致明显的转换损耗。

    图8-11    串联PV-柴油混合供电系统

    在实际中负载需求决定了光电阵列、电池组或柴油发电机的电气功率。太阳能控制器用于防止PV系统功率超过负载实际需要而与电池充电，它的主要功能是最大功率跟踪以改善光电能量的利用率。系统可运行于手动和自动模式，自动模式需要测量电池电压及起动/停止控制发电机。

    串联混合系统优点包括：

   1)发动机驱动发电机经过最优设计，向负载供电和对电池组充电，直到充电状态(SOC)达到70%～80%为止。

   2)在不同能源之间无须交流功率转换，这样简化了电气输出接口。

   3)柴油发电机起动时向负载提供的功率不会中断。

   4)根据不同应用的需要，逆变器可产生正弦、改进方波波形。

    串联混合缺点包括：

   1)逆变器无法与发动机驱动发电机并联运行，因此逆变器需要满足峰值系统负载的要求。

   2)电池组的循环较快，寿命较短。

   3)需要大电池组来限制深度放电。

   4)由于柴油发电机无法直接向负载供电，整体系统效率低。

   5)逆变器故障将导致负载完全断开，除非紧急情况下用柴油发电机直接向负载供电。

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