移动通信基站太阳能电源系统设计研究

【摘要】：随着国家的不断进步,移动通信行业业务范围也在不断发展,加强海域附近和偏远地区的通信覆盖对当地通信环境的改善无疑是非常重要的,然而这些地方市电供应状况较差,甚至没有市电供应,如何保障这些基站的供电是一个很大的挑战。太阳能供电系统的能源几乎全部来自太阳能这种无污染的绿色能源,采用独立型光伏系统作为基站电源,除设备一次性投资费用及维护费用外,不需额外追加开支费用,既解决了供电问题,也符合国家大力倡导的节能减排政策。 本文以移动基站太阳能电源系统为研究对象,对独立型太阳能光伏系统的组成进行了分析,讨论了移动基站电源的要求、容量设计原则及方法,并对基站电源中的关键部件太阳电池阵列进行了MATLAB仿真,深入研究它的输出特性。文章包括四个部分,第一部分：综述了国内外光伏发电系统建设的现状；第二部分：分析论述了太阳能供电系统的四个主要组成部分,包括太阳能电池组件、蓄电池、电力电子控制器以及逆变器,介绍了各组件的工作原理、器件类型及性能要求；第三部分：研究了移动通信系统对基站电源的要求,分析了移动基站电源要求及负载组成,分别介绍了太阳电池和蓄电池容量设计原则和方法,并针对河南地区旅游景点设计了一个具体案例；第四部分：对太阳能光伏系统中的重要部件进行了计算机仿真。在MATLAB仿真工具下,建立了光伏电池的仿真模型。针对案例中选用的太阳电池参数进行仿真,得出结论,以此作为系统运行过程中的参考。 【关键词】：太阳能 光伏发电 移动基站 MATLAB仿真
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TN929.5;TM914.4
【目录】：

• 目录4-7
• 摘要7-8
• Abstract8-10
• 1 绪论10-17
• 1.1 课题背景及意义10-13
• 1.1.1 太阳能发电的优越性及太阳能基站电源的特点10-12
• 1.1.2 太阳能光伏系统在移动基站电源应用中的必要性12-13
• 1.1.3 太阳能供电系统在移动基站电源应用中的可行性13
• 1.2 太阳能基站供电系统建设现状13-15
• 1.2.1 国内外太阳能发电现状13-14
• 1.2.2 国内太阳能基站建设现状14-15
• 1.3 课题的研究思路15-17
• 2 太阳能供电系统的组成17-37
• 2.1 太阳能电池阵列18-23
• 2.1.1 太阳能电池的工作原理18-19
• 2.1.2 太阳能电池的分类19
• 2.1.3 太阳能电池的基本特性19-23
• 2.2 蓄电池23-28
• 2.2.1 铅酸蓄电池23-25
• 2.2.2 锂电池、锂离子电池和超级电容25-26
• 2.2.3 太阳能用蓄电池的性能指标26-28
• 2.3 电力电子控制器28-33
• 2.3.1 电力电子控制器的控制作用29-31
• 2.3.2 控制器的类型31-32
• 2.3.3 控制器的规格32-33
• 2.4 逆变器33-37
• 2.4.1 逆变器的作用及类型33-35
• 2.4.2 光伏逆变器的技术要求35-36
• 2.4.3 移动基站用太阳能光伏逆变器性能指标36-37
• 3 移动基站太阳能电源的供电系统设计37-51
• 3.1 移动基站的电源要求及组成37-38
• 3.1.1 移动基站负载构成37-38
• 3.1.2 移动基站供电方式38
• 3.2 移动基站的光伏系统设计方法38-45
• 3.2.1 光伏系统设计的基本原则39
• 3.2.2 蓄电池的设计方法39-41
• 3.2.3 太阳能光伏电池组件的设计41-45
• 3.3 太阳能供电系统在移动基站中应用案例设计45-47
• 3.3.1 移动基站电源的太阳能供电系统方案45-47
• 3.3.2 太阳能光伏系统基站电源的联接方式47
• 3.4 移动基站太阳能应用需面对的一些问题47-51
• 4 移动基站太阳能电源的电池阵列仿真51-60
• 4.1 太阳能电池的数学模型51-52
• 4.2 Matlab/Simulink下的太阳能电池阵列仿真模型52-55
• 4.3 光伏电池阵列的仿真结果55-60
• 5 总结与后续工作60-61
• 参考文献61-63
• 致谢63-64
• 个人简历64

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