18、智慧城市可再生能源中电力电子的集成

智慧城市可再生能源中电力电子的集成

在当今的智慧城市建设中，可再生能源的利用愈发重要，尤其是太阳能光伏系统。随着光伏系统的不断发展，光伏功率转换器也发生了显著变化，如今大多采用无变压器设计。电力电子转换器不仅可以开发更先进的控制策略，还能定制为有源阻尼器，以稳定可再生能源发电厂的集成。

1. 太阳能可再生能源中集成电力电子转换器的设计挑战

在将电力电子转换器集成到太阳能可再生能源中时，面临着诸多设计挑战，具体如下：
- 扩展电池充放电生命周期。
- 设计简单且有创意的太阳能充电器。
- 降低整体功耗。
- 增强太阳能智能电网系统的稳定性。
- 使能量收集电路与现有电网行业通信标准（如 IEEE 802.15.4 (ZigBee) 和 IEEE 1451.5 标准）兼容。
- 从太阳获取最大功率。
- 确保 DC - DC 升压转换器运行时功耗小。
- 关注 DC - DC 转换器的输出电压和输出端的电感纹波电流。
- 将收集的能量最大程度地传输到太阳能收集智能电网。
- 启动太阳能收集智能电网。

不同可再生能源收集技术也有各自的设计挑战，如下表所示：
| 序号 | 能源收集技术 | 设计挑战 |
| — | — | — |
| 1 | 太阳能面板 | 太阳能电池效率、阴影效应、光伏故障诊断 |
| 2 | DC - DC 转换器 | DC - DC 转换器类型（降压转换器、升压转换器、降压 - 升压转换器、SEPIC 转换器等） |
| 3 | DC - DC 转换器控制技术 | PWM 或 MPPT，MPPT 类型：
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