1、30KW并网型太阳能发电系统设计建议书

30kW并网型太阳能光伏发电系统

设计建议书

北京日佳电源有限公司

2008-10-08

版本编号：20081008 V1.0

目录

第1章太阳能光伏发电系统概述 (2)

1.1 利用新型能源（太阳能）作为供电电源的意义 (2)

1.2 太阳能光伏发电系统的应用领域 (3)

1.3 并网型太阳能光伏发电系统介绍 (3)

第2章30kW太阳能光伏并网型发电系统设计 (4)

2.1 设计计算依据 (4)

2.2 北京地理位置及日照、气温等气象数据分析 (5)

2.3配置方案 (6)

2.4 30KW并网型太阳能发电系统的年发电量统计 (7)

2.5 30KW并网型太阳能光伏发电系统的环保效果统计 (8)

2.6 30KW并网型太阳能发电系统的经济效益分析 (8)

第3章系统主要设备说明 (9)

3.1、太阳能电池方阵 (9)

3.2、接线箱 (10)

3.3功率调节器 (11)

3.4 计算机数据采集装置 (12)

第4章30kW并网型太阳能光伏发电系统实施方案 (14)

4.1 太阳电池方阵施工设计 (14)

4.2 功率调节器柜施工设计 (14)

4.3隔离变压器施工设计 (15)

4.4太阳能光伏发电系统显示展板及计算机通信施工设计 (15)

4.5系统各单元间电缆施工设计 (16)

4.6系统防雷接地等安全措施设计 (16)

4.7系统调试、运行及维护等设计 (17)

第5章太阳能光伏发电系统实际工程图片 (18)

第6章太阳能部分业绩 (21)

第1章太阳能光伏发电系统概述

1.1 利用新型能源（太阳能）作为供电电源的意义

随着我国科技与经济的高速发展，能源的消费量在不断地提高，但是我国矿产资源人均占有量不到世界的一半，而单位产值能耗为世界平均水平的2倍，主要产品的能耗比发达国家高40%，70%靠火力发电。矿产资源的储量是有限的（即不可再生），据统计按照目前我国的经济发展速度，从2000年开始我国能源的使用年限分别为：石油15年、天然气30年、煤81年、铀50年。

由于能源问题是关系到一个国家生存与发展的一件大事，因此需要迫切寻找新类型的可再生能源，以补充矿产资源不可再生的局限性。太阳能可再生能源由此成为许多世界发达国家首选并大力发展的能源，例如日本的“阳光计划”、德国的“百万屋顶计划”、美国的“百万屋顶计划”等等都是针对太阳能光伏发电所实施的。

1.2 太阳能光伏发电系统的应用领域

太阳能光伏发电系统最初的主要应用领域为：航空航天、通信、电力、交通、医疗、能源等，在这些领域中主要应用的设备为：航空设备、宇宙航天器、通信主干线、发电厂通信控制设备、道路交通管理设备、医疗设备、核能控制设备、信号台或站设备等。

但随着科学技术的不断进步，太阳能光伏发电系统生产成本的不断降低，在世界乃至我国的一些公共设施及偏远地区乡镇也都迅速的开始采用可再生的、新型的太阳能光伏发电系统，为其用电负荷提供工作电源。也就是说太阳能光伏发电产业的发展正以非常快速的脚步进行着。

太阳能光伏发电系统的优点就在于，只要将采光用的太阳电池放置在能够充分接受阳光的地方，就能够将发电系统产生的电能输出给用电设备或者储存在储能蓄电池中作为备用，因此太阳能光伏发电系统的应用地区也同样是非常广泛的。

1.3 并网型太阳能光伏发电系统介绍

并网型太阳能光伏发电系统应用在有市电电网的地区，由太阳电池方阵所产生的电能送入到市电电网，且就近给工作负载提供供电电源，满足白天日常负载的正常使用。此系统主要由太阳电池方阵、并网发电用功率调节器、市电电网、用电负荷设备及它们之间的连接电缆等组成。

有市电的正常情况下，在晴朗白天由太阳电池方阵产生电能，然后经过并网发电用功率调节器控制，首先输出给太阳能系统与市电电网并网点附近的用电负荷设备，如果当时太阳电池方阵的最大发电功率大于用电负荷设备消耗功率，则将剩余电量上送到市电电网，然后通过电网给市电电网上的其它用电负荷设备供电。当并网点附近的用电负荷设备消耗的功率大于当时的太阳电池方阵最大发电功率，则用电负荷设备所消耗的功率由太阳电池方阵和市电同时提供，但是优先使用太阳电池方阵所产生的电能。

在无市电时，晴朗的白天太阳电池方阵产生的电能不能通过功率调节器提供给用电负荷设备。因为此时用电负荷设备和无电的市电电网是连接在一起的，此时电网上的负荷功率将是一个无限大的用电负荷设备，而太阳电池方阵的发电量是有限的，因此，并网用功率调节器由于无法提供无限大的能量，而将关

闭与市电电网连接的通道，并停止发电（即专业术语为：孤岛效应）。

并网型太阳能光伏发电系统的示意图如下所示。

并网型太阳能光伏发电系统示意图

1.4 并网型太阳能光伏发电系统的节能、环保、减排效应

太阳能发电作为一种环保能源，可以对社会做出很大的节能、环保、减排的贡献。

根据一个30kW的并网型太阳能光伏发电系统的年发电量，如果这些电是用火力发电产生的，则相应地由太阳能发电后，可以减少二氧化碳的排放量约为5.2吨、二氧化硫的排放量约为0.28吨、氮氧化物的排放量约为0.138吨。所排放的这些气体如果用森林在一年内来吸收，则需要53公顷（1公顷≈100.5m ×100.5m）面积的森林，即相当于我们一年种植了这么大面积的森林。

一个30kW的并网型太阳能光伏发电系统的年发电量，如果改用燃油来获得，则相当于得消耗7611升的燃油。

由此看来，一个30kW的并网型太阳能光伏发电系统对于环境保护方面的贡献是非常大的。

第2章30kW太阳能光伏并网型发电系统设计

2.1 设计计算依据

并网型太阳能发电系统的设计计算主要依据是设备的招标文件和相关国际、国家标准和气象地地理等数据，主要有：

IEC 60891 对晶体硅光电器件测量特性I-V的温度修正和辐照度修正的方法；IEC 60904 光电器件；

IEC 61173 光电功率发生系统过压保护导则；

IEC 61215-1993 晶体硅地表光伏电池组件设计鉴定和定型；

1ECll94 建筑物的电气安装；

GB/T 6495.2-1996 光伏器件第2部分：标准太阳电池的要求；

GB/T 12632-1990 单晶硅太阳电池总规范；

GB/T 19939-2005 光伏系统并网技术要求；

IEC 60896-2 固定式铅酸蓄电池一般要求和试验方法第2部分：阀调节型IEC 60068-2 基本环境试验第2部分：试验；

IEC 61721-1995 光电模块对意外碰撞的承受能力（抗撞击试验）；

IEC 61427-1999 太阳光电能系统用蓄电池和电池组；

IEC 60364 建筑物的电气设施；

IEC 60269-1 低压熔断器；

DL/T 637-1997 阀控式密封铅酸蓄电池订货技术条件。

GB/T2297 《太阳光伏能源系统术语》

GB/T11012 《太阳电池电性能测试设备检验方法》

GB/T18210(IEC61829) 《晶体硅光伏(PV) 方阵I-V特性的现场测量》

GB/T18479(IEC61277) 《地面用光伏(PV)发电系统概述和导则》

IEC61724 《光伏系统性能监测、测量、数据交换以及分析导则》

IEEE928 《地面光伏系统标准》

IEEE937 《光伏系统铅酸蓄电池的安装与维护》

IEEE1013 《光伏系统铅酸蓄电池的设计》

IEEE1374 《地面光伏发电系统安全导则》

中国国家气象局提供的北京地区的气象数据表

2.2 北京地理位置及日照、气温等气象数据分析

北京地区经纬度：北纬39.9度东经116. 3度

根据所在地区日照时间的长短，可将我国划分为五类地区，北京被划归为三类地区。

三类地区全年日照时数为2200～3000小时，辐射量在502～586x104kJ／cm2·a，相当于170～200kg标准煤燃烧所发出的热量。主要包括北京、山东、

河南、河北东南部、山西南部、新疆北部、吉林、辽宁、云南、陕西北部、甘肃东南部、广东南部、福建南部、江苏北部和安徽北部等地。

太阳能资源分布图如下所示：

2.3配置方案

我公司的设计人员对太阳能发电进行系统设计时，参考了日本电池株式会社和日本京瓷公司的太阳能专家建议后，针对北京地区的实际情况（地理、气象及负荷等条件），在首先保证系统安全、可靠和满足负荷能够正常使用的前提下，使系统各部分的容量设计达到合理配置。

并网型太阳能光伏发电系统主要由以下几个部分组成：

太阳电池方阵及架台

接线箱

并网功率调节器（含逆变单元、输入输出单元、计量显示单元等）

计算机数据采集装置

室内显示装置

各部件连接电缆

其他辅助部件

2.4 30KW并网型太阳能发电系统的年发电量统计

在北京地区建设一个容量为30kW的太阳能并网型发电系统年发电量的统

计数字如下表：

最少的是12月，为每天发电62度；最多的是5月，为105度；一年总的发电

量为31323度。如果针对一个具体的用电负荷容量应该选择多大容量的太阳电池方阵合适，可以根据负荷每天（24小时）的用电量和太阳电池方阵发电量进行比较，应以发电量大于或等于用电量为宜。不同太阳电池方阵的日发电量可以根据以上的太阳电池方阵日发电量按照线性比例进行推算即可。用电负荷容量越大所需要的太阳电池方阵容量就越大。

2.5 30KW并网型太阳能光伏发电系统的环保效果统计

根据一个30kW的并网型太阳能光伏发电系统的年发电量，如果这些电是用火力发电产生的，则相应地由太阳能发电后，可以减少二氧化碳的排放量约为5.2吨、二氧化硫的排放量约为0.28吨、氮氧化物的排放量约为0.138吨。所排放的这些气体如果用森林在一年内来吸收，则需要53公顷（1公顷≈100.5m ×100.5m）面积的森林，即相当于我们一年种植了这么大面积的森林。

一个30kW的并网型太阳能光伏发电系统的年发电量，如果改用燃油来获得，则相当于得消耗7611升的燃油。

由此看来，一个30kW的并网型太阳能光伏发电系统对于环境保护方面的贡献是非常大的。

2.6 30KW并网型太阳能发电系统的经济效益分析

随着国家对节能、环保、减排政策的实施，太阳能光伏发电产业也在的迅速发展，随着太阳能光伏发电事业的日趋壮大，国内也相应的提出了一些扶持政策。

我国目前缺乏关于光伏上网电价的明确政策，从个体案例来看，近期发改委核定的上海崇明岛前卫村光伏上网电价为4.0元/千瓦时。

按照建设30KW的并网型太阳能发电系统计算：

系统的发电量为31323度/年

每年的收入=31323千瓦时×4.0元/千瓦时=125292元

由此看来每年的上网收入是相当可观的，所以在进行系统设计时，如何使所设计的系统发电量达到最大化是整个系统设计的要点。

第3章 系统主要设备说明

30kW 并网型太阳能光伏发电系统设备配置一览表

3.1、太阳能电池方阵

3.1.1太阳电池方阵

30KW 并网型太阳能发电系统的太阳电池方阵容量是由太阳电池组件按照

15块串联后形成1组，根据容量要求再用11组并联组成。方阵由架台支撑在建筑物或其它支持物体上，它是按照设计的倾斜角度朝向正南方（北半球朝南，南半球朝北）放置在架台或支架上。

安装效果示意图 上图是设计的效果示意图，选用日本京瓷公司型号为：KD180GH-2P 多晶硅

太阳电池组件，按照组合条件进行了综合设计，其中一套30KW 并网型发电系统设计总共由165块太阳能组件按照15串11并构成的一个30KW 太阳电池方阵示例。方阵的方位角为0°（朝向正南方），倾斜角为35°。

3.1.2太阳能电池组件

我公司用在30KW 并网型太阳能发电系统的太阳电池组件是由目前世界产

量排名第二的日本京瓷公司生产的KD180GH-2P 型太阳电池组件，为日本一级产

品，其组件基本参数如下表：

3.2、接线箱

太阳电池方阵的每一串太阳电池组件首先进入接线箱中的分路空开，然后

通过各自的逆止二极管与总空开的上口相连，最后通过总空开的下口将方阵的

电能送入并网功率调节器，本系统采用接线箱为LBJ-P12型号。

接线箱外形图

由于接线箱安装在室外，因此它采用的是防水、防尘设计，它的里外全部

喷涂高密度室外防锈底漆及表面防锈漆，在接线箱门的左侧是箱门锁，可以防

止非专业人员随意打开进行操作，从而保证了系统的安全运行，防护等级IP40。

3.3功率调节器

我公司提供的并网型太阳能发电系统功率调节器为落地式安装，其内部

主要由太阳能主从逆变单元、计量显示单元、输入输出单元等组成。

LINE BACK ∑ Plus*1（LBBB-30-T3）

特点

?适应多种系统组合方式

1台功率调节器可以实现太阳能发电的并网功能、自立运行功能、蓄电池

充放电功能、负荷均分功能、峰值斩波功能、融雪功能。

?由10 kW 单元构成

以10 kW 为一个框架安装单元，可以构成任一容量，扩容方便。

?内置并网系统所需的功能

主单元内集中设置了系统并网保护功能、直流分量检出、接地检出等所有

功能。

?体积小、重量轻

采用框架安装方式，因此能够做到体积小、重量轻。

?自立运行输出也能够并列运行

n台10 kW单元可实现（10×n）kW的自立输出供电。

?输入电压范围宽，组件可随意组合

直流输入电压范围：200V～500V。

?输出功率可以采用4～20mA输出

?系统通信采用RS-485方式

采用标准配置的RS-485电路，能够进行运行状态、发电状态的监视，以及数据计量。

?计量显示单元监视运行状态

所有的日射强度、气温、电压、电流、功率、发电量等及状态监视由计量显示单元进行显示。

3.4 计算机数据采集装置

计算机数据采集装置是采用计算机计量软件来进行数据采集，通过RS485接口连接功率调节器，并将所采集的数据进行相应的处理，形成图形显示界面和数据表格形式，并计算统计每天，每月，每年的各种参数数据的分项数据和汇总数据，也可以形成数据曲线图表的形式进行存储。

计算机数据采集装置开放通讯端口，可远传数据给信息控制监控中心，对并网型太阳能发电系统数据进行实时的监控。

计量软件显示界面：

3.5 显示装置

显示装置安装在室内或室外，能够为人们展示太阳能发电系统的发电参数数据如系统发电功率，日发电量，总发电量等数据。并能够提供系统的发电原理简图和一些环保说明的文字（例如安装太阳能发电系统后CO2的减排量、燃油节省量、环境绿化贡献量等）等，充分体现了环保、节能、减排的现代化意识和色彩。

第4章30kW并网型太阳能光伏发电系统实施方案

4.1 太阳电池方阵施工设计

可以利用屋顶的空余地方来放置太阳电池方阵，由于屋顶没有遮挡阳光的物体，这样能够充分发挥太阳电池方阵的利用率，以获得最大的发电量。

由于太阳能光伏并网型发电系统的功率调节器额定输入电压为DC300V，因此选用的太阳电池组件为15块（180Wp/块）串联然后再11组并联的接线方式，得到太阳电池方阵的输出最大工作电压为354V（23. 6 V×15），实际工作时的太阳电池方阵最佳电压大约为318.6V（＝354V×0.9）这样能够使功率调节器以近似其设计的额定输入电压工作，从而使系统配置更加合理，提高了系统的发电效率，并且满足达到29.7kW（180W×15×11）太阳电池方阵的要求。从系统运行的安全性、可靠性角度考虑，太阳电池方阵架台应接地，使太阳电池方阵避免受到雷电等高电压的冲击。太阳电池方阵用的汇总接线箱内还设置有浪涌吸收组件，以保护后面并网设备的安全运行。

太阳电池方阵的总重量约3.66吨，其占地面积约202 m2，即东西方向约为45 m、南北方向约为4.1 m。方阵基础的高度为2.86m，方阵的倾斜角为35°，朝向为正南，这样可以获得最大的发电量。

方阵由前后两排水泥基础支撑，建议水泥基础内的钢筋应与屋顶结构梁的钢筋进行焊接，且水泥基础的位置尽量在屋顶承重的上方（如果屋顶的承重能力有限），以保证方阵安装的稳固。

方阵的钢结构采用型钢镀锌处理，以保证室外应用时不至于被锈蚀。钢结构件之间的连接、固定采用镀锌螺栓（最小直径为12mm，基础固定采用的是20mm）。

4.2 功率调节器柜施工设计

本系统使用功率调节器柜（容量为30kW/柜）一个，功率调节器柜主要是由输入输出单元、太阳能并网逆变器单元、就地显示单元组成。这些部件全部由日本GS汤浅电源有限公司制造，它们具有外观美观、质量可靠、操作方便、显示直观等特点，另外逆变器的转换效率高（＞90％）也是其突出的特点。现在太阳电池方阵的设计容量为29.7kW，功率调节器本身有过载10%的能力，又

由于29.7kW是方阵的峰值发电功率（在实验室情况下用1kW/m2的强光照射时的最大输出功率），因此正常情况下在北京地区最大的峰值发电功率约为21kW （=29.7*0.7）。为消除室外方阵引入的电磁干扰等信号或者由功率调节器产生的一些高次谐波，在功率调节器的输入输出单元端设置有电磁滤波器，可以保证整个系统安全、稳定运行，并且向电网输送高质量的电能。

功率调节器柜采用700mm宽柜体结构，其外形尺寸为700（宽）×600（深）×2000（高）mm。其内部将各单元部件进行组合配线，形成一个完整的太阳能并网控制系统。

将功率调节器柜尽量放置在距离太阳电池方阵较近的配电室内，功率调节器柜与太阳电池方阵的距离近可以减少电能在线路上的损失，以及可以不使用较粗的线径（可节约投资）。

4.3隔离变压器施工设计

本系统的功率调节器输出交流电压为三相三线式的，为了系统安全性的考虑，先将其输出端外加一个三相变压器进行电隔离后，再与外界的三相市电电网连接。本系统目前设计的最大输出功率为30kVA，可把变压器放置在配电柜内，并在变压器周围留出足够的空间余量，以便在发电功率较高时能够有散热的空间。

为满足并网地点不同网压的情况，变压器制做时，其副边有2路电压抽头（380/400），以满足现场网压正常或高的要求。变压器由北京日佳电源公司负责设计，由专业的变压器工厂进行生产。

4.4太阳能光伏发电系统显示展板及计算机通信施工设计

本系统显示展板是用来接收功率调节器发出的系统运行及发电量累积数据并进行显示的一个装置，其显示数码管发光明亮、清晰，它可以向用户很好地展示发电系统基本运行情况，以及当天和总累积发电量，例如可以在显示屏上显示日射量、温度、发电功率、累积发电量、总累积发电量等数据和注释一些说明性的文字及简图。

数据显示展板宜安装在参观者必经的地方，这样有关太阳能发电系统组成、运行的有关数据及运行情况就可以充分地展示出来，可明显地增强展示效果。

通过485接口，计算机也能够接收功率调节器发出的系统运行的状态及运

行参数，能够在远方进行监视和统计。

4.5系统各单元间电缆施工设计

由于太阳能发电系统的太阳电池方阵置于室外使用，因此，用于室外与室内设备之间连接的电缆须将其铺设在镀锌钢管或PVC塑料管 (所选材料应该有足够的抗拉、抗弯曲强度)中，以免受到外界环境因素（如阳光、雨、雪及风沙等）的破坏，从而保证发电系统的可靠运行。对于室内的电缆，将其铺设在塑料电缆槽（管）中，然后固定牢固即可。

太阳电池方阵至功率调节器柜之间，一个在配电室内，太阳电池方阵输出电缆设置在镀锌钢管内并进行固定。到配电室通过建筑物的墙即可，电缆线应进行固定处理。到配电室的电缆走电缆支架，或电缆槽到功率调节器柜的下边或上边进入。

功率调节器柜至数据显示展板之间，在一般情况下，功率调节器柜与数据显示展板都是置于室内，它们之间的电缆线为信号电缆和工作电源电缆，因此可将电缆线穿入较细的PVC管或放入较薄的线槽中固定在墙角处即可（如果条件允许还可以走暗线）。

功率调节器柜至用户配电柜并网馈出开关下口之间的电缆为电力电缆，为保险，选择的电缆截面积要75mm2的，通过电缆支架或电缆槽到用户配电柜。

4.6系统防雷接地等安全措施设计

接地设备包括太阳电池方阵的架台、功率调节器柜。对于室外设备，由于太阳电池方阵的架台为金属材料，可以将接地电缆（线径至少为35mm2的铜芯电缆）接到架台上，然后再将接地电缆接到功率调节器柜内的接地铜排上。

对于室内设备，将功率调节器柜的接地铜排与用户配电柜的接地排用接地电缆线（线径至少为35mm2的铜芯电缆）连接起来，这样整个太阳能发电系统的地线系统为一个等电位系统。这样对设备的正常运行起到保护作用，并且对人身安全也起到保障作用。

另外，在功率调节器柜内部的输入、输出端还设置有避雷及消除浪涌的吸收组件。

再有，本系统具有过流保护，系统的主回路中全部采用空气开关，系统过流后可以跳闸来切断过流回路；还有，功率调节器柜内部设置有微处理芯片，

因此它的运行为全自动方式，只要将输入、输出开关闭合，按下启动按钮即可。如当电网的变化超过其调节功率时，它会发出让输出与电网相关的断路器断开命令，而且通过控制器发出警报，自动保护设备免受危害。

4.7系统调试、运行及维护等设计

系统的调试及初期的试运行全部由我公司专门的技术工程师负责，并及时将系统的维护知识传授给用户。当系统运行后如果出现任何疑问，都可以向我公司反映，我们会及时给予帮助。

第5章太阳能光伏发电系统实际工程图片

青藏铁路太阳能并网工程－方阵施工1

青藏铁路太阳能并网工程－方阵（13kW）正面

青藏铁路太阳能并网工程－方阵（13kW）侧面

北京日佳电源有限公司10kW并网方阵

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太阳能光伏发电系统课程设计家庭并网光伏发电系统的优 化设计 《太阳能光伏发电系统》 课程设计 课题名称: 家庭并网光伏发电系统的优化设计专业班级: 学生姓名: 学生学号: 指导教师: 设计时间: 沈阳工程学院 报告正文 目录 第1章绪 论 ..................................................................... . (3) 1.1 设计背 景 ..................................................................... .. (3) 1.2 设计意 义 ..................................................................... ......................................... 3 第2章朝阳市气象资料及地理情况...................................................................... ............... 4 第3章家用并网型...................................................................... .. (6)

太阳能光伏发电系统的优化设 计 ..................................................................... .. (6) 3.1 设计方 案 ..................................................................... .. (6) 3.2负载的计算...................................................................... . (8) 3.3 太阳能电池板容量及串并联的设计及选 型 (9) 3.4 太阳能电池板的方位角与倾斜角的设 计 (10) 3.5 蓄电池容量及串并联的设计及选型..................................................................... 11 3.6 控制器、逆变器的选 型 ..................................................................... (12) 3.7 电气配置及其设 计 ..................................................................... (13) 3.8 系统配置清 单 .....................................................................

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南京信息职业技术学院 毕业设计论文 作者陈德清学号 31041P03 系部中认新能源技术学院 专业光伏发电技术及应用 题目小型独立光伏发电系统（4KW）的设计 指导教师程超 评阅教师张渊 完成时间： 2013年 5 月 2 日

毕业设计(论文)中文摘要

毕业设计(论文)外文摘要

目录 1 引言 (5) 2 独立光伏发电系统概述 (7) 2.1 独立光伏发电系统的概念 (7) 2.2.1 结构 (8) 2.2.2 工作原理 (9) 3 独立光伏发电系统的设计 (9) 3.1 系统的设计原则、步骤和内容 (9) 3.1.1 系统设计原则 (9) 3.1.2 设计步骤和内容 (9) 3.2 系统容量的设计 (10) 3.2.1 数值计算值 (10) 3.3 太阳能电池组件及方阵的设计 (12) 3.3.1 光伏组件方阵需要考虑的问题 (12) 3.3.2 太阳能电池组件（方阵）的方位角与倾斜角 (12) 3.3.3 一般设计方法 (13) 3.4 直流接线箱的选型 (16) 3.5 光伏控制器的选型 (18) 3.6 光伏逆变器的选型 (19) 4 结论 (20) 5 致谢 (21) 6参考文献 (21)

1 引言 自人类社会诞生以来，能源一直是人类生存和发展的重要物质基础。随着社会的发展，能源在社会发展中的重要性越来越突出，尤其是近年来各国日益呈现出来的能源危机问题更加明显地把能源置于社会发展的首要地位。 根据《BP世界能源统2005》的统计数据，以目前的开采速度计算，全球石油储量可供生产40 多年，天然气和煤炭则分别可以供应67年和164年。而我国的能源资源储量情况更是危机逼人，按2000 年底的统计，探明可开发能源总储量约占世界总量的10.1%.我国能源剩余可开采总储量的结构为原煤占58.8%，原油占3.4%，天然气占1.3%，水资源占36.5%。我国能源可开发剩余可采储量的资源保证程度仅为129.7年。 目前世界大部分国家能源供应不足，不能满足经济发展的需要，各国纷纷出台各种法规支持开发利用新能源和可再生能源，使得新能源和可再生能源在全球升混。20世纪90年代以来，以欧盟为代表的地区集团，大力开发利用可再生能源，连续1 0 年可再生能源发电的年增长速度都在15%以上。以德国、西班牙为代表的一些国家通过立法方式，促进可再生能源的发展，1999 年以来可再生能源年均增长速度均达到3日%以上。四班牙2003 年风力发电装机占到全机总量的4% ，德国在过去11年间，风力发电增长21倍，2003年占全的3.1%，瑞典和奥地利的生物质能源在其能源消费结构中高达15%以上。 近年来，光伏产业迅速发展，世界太阳电池年产量在最近十年内保持了30%以上的增速，2007 年年增长率达到了50% ，2008 年年增长率甚至达到了100% ，年产量达到6.5GW ，大阳电池产量迅速增加的动力来自于世界对太阳能等清洁能源持续增长的需求，2008 年世界光伏系统新装机容量达到5.95

光伏并网发电系统设计

光伏并网发电系统设计 摘要：最大功率点跟踪是光伏并网发电系统中经常遇见的问题。系统设计采用电流型控制芯片UC3845实现最大功率点跟踪（MPPT），由单片机STC12C5408AD产生SPWM信号，实现频率相位跟踪功能、输入欠压保护功能、输出过流保护功能。结果表明，该设计不但电路设计简单，软硬件结合，控制方法灵活，而且能够有效的完成最大功率跟踪的目的。 关键词：STC12C5408AD DC-AC转换电路 MPPT 太阳能作为绿色能源,具有无污染、无噪音、取之不尽、用之不竭等优点,越来越受到人们的关注。光伏电池的输出是一个随光照、温度等因素变化的复杂量，且输出电压和输出电流存在非线性关系。光伏系统的主要缺点是初期投资大、太阳能电池的光电转换效率低。为充分利用太阳能必须控制电池阵列始终工作在最大功率点上，最大功率点跟踪(MPPT, Maximum Power Point Tracker)是太阳能并网发电中的一项重要的关键技术。 1 设计任务 为研究方便设计一光伏并网发电模拟装置，其结构框图如图1所示。用直流稳压电源U S和电阻R S模拟光伏电池，U S=60V，R S=30Ω~36Ω；u REF为模拟电网电压的正弦参考信号，其峰峰值为2V，频率f REF为45Hz~55Hz；T为工频隔离变压器，变比为n2:n1=2:1、n3:n1=1:10，将u F作为输出电流的反馈信号；负载电阻R L=30Ω~36Ω。要求系统具有最大功率点跟踪（MPPT）功能，频率、相位跟踪功能，输入欠压保护和输出过流保护功能。另外要求系统效率高、失真度低。 U R L

图1 并网发电模拟装置框图 2 系统总体方案 光伏并网系统主要由前级的DC-DC变换器和后级的DC-AC逆变器组成。在系统中,DC-DC 变换器采用BOOST结构,主要完成系统的MPPT控制;DC-AC部分采用全桥逆变器,维持中间电压稳定并且将电能转换成110 V/50 Hz交流电。设计采用单片机SPWM调制，驱动功率场效应管，经滤波产生正弦波，驱动隔离变压器，向负载输出功率。系统设计保证并网逆变器输出的正弦电流与电网电压同频同相。系统总体硬件框图如图2所示： 图2 系统总体硬件框图 3 MPPT原理及电路设计 MPPT原理 由于光伏阵列的最大功率点是一个时变量，可以采用搜索算法进行最大功率点跟踪。其搜索算法可分为自寻优和非自寻优两种类别。所谓自寻优算法即不直接检测外界环境因素的变化,而是通过直接测量得到的电信号,判断最大功率点的位置。典型的追踪方法有扰动观测法和增量导纳法等。增量导纳法算法的精确度最高,但是,由于增量导纳法算法复杂,对实现该算法的硬件质量要求较高、运算时间变长，会增加不必要的功率损耗,所以实际工程应用中,通常采用扰动观测法算法]1[。 扰动观测法原理:每隔一定的时间增加或者减少电压,并通过观测其后功率变化的方向,

太阳能光伏发电系统毕业设计

(BIPV)光伏发电示范项目系统设计建议书 示范项目名称：XXXXXXXXX示范项目 二〇一〇年十月

目录 第1章项目概况 (1) 1.1 项目地理情况 (1) 1.1.1 地理位置 (1) 1.1.2 供电要求 (1) 1.2 项目建筑类型（BIPV） (2) 第2章一般光伏发电系统的价格构成 .................................................... 错误！未定义书签。第3章光伏并网发电系统设计原则与原理 (2) 3.1 总体设计原则 (3) 3.1.1 视觉美观性 (3) 3.1.2 太阳辐射量 (3) 3.1.3 电缆长度 (4) 3.2 方案设计原理 (4) 第4章光伏系统监控设计 (6) 第5章效益分析 (7) 5.1 发电量计算与节能减排量分析 (8) 5.2 资金投入与效益分析 (10) 第6章某太阳能电源技术有限公司 ........................................................ 错误！未定义书签。 6.1 雄厚的集团背景................................................................................................................................ 错误！未定义书签。 6.2 超强的项目管理能力....................................................................................................................... 错误！未定义书签。 6.3 卓越的设计团队................................................................................................................................ 错误！未定义书签。 6.4 “一揽子交钥匙服务”................................................................................................................... 错误！未定义书签。 6.5 增值服务 ............................................................................................................................................. 错误！未定义书签。第7章在节能方面为万达服务过的项目 .. (20) 第8章附录《政策分析》 (21)

5kWp光伏太阳能并网发电系统

5kWp光伏太阳能并网发电系统 设 计 方 案 设计人：申小波（Mellon） 单位：个人 电话： 日期： 2013年10月27日

目录 一、光伏太阳能并网发电系统简介 (2) 二、项目地点及气候辐照状况 (2) 三、相关规范和标准 (5) 四、系统结构与组成 (5) 五、设计过程 (6) 1、方案简介 (6) 2、设计依据 (6) 3、组件设计选型 (7) 4、直流防雷汇流箱设计选型 (9) 5、交直流断路器 (11) 6、并网逆变器设计选型 (13) 7、电缆设计选型 (14) 8、方阵支架 (15) 9、配电室设计 (15) 10、接地及防雷 (15) 11、数据采集检测系统 (16) 六、仿真软件模拟设计 (17) 七、接入电网方案 (22)

八、设备配置清单及详细参数 (22) 九、系统建设及施工 (22) 十、系统安装及调试 (23) 十一、运行及维护注意事项 (26) 十二、设计图纸 (28) 十三、工程预算投资分析报告 (32)

5kWp光伏太阳能并网发电系统配置方案 一、光伏太阳能并网发电系统简介 并网系统（Utility Grid Connected）最大的特点：太阳电池组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电之后直接接入公共电网，并网系统中光伏方阵所产生电力除了供给交流负载外，多余的电力反馈给电网。在阴雨天或夜晚，太阳电池组件没有产生电能或者产生的电能不能满足负载需求时就由电网供电。 因为直接将电能输入电网，免除配置蓄电池，省掉了蓄电池储能和释放的过程，可以充分利用光伏方阵所发的电力，从而减小了能量的损耗，并降低了系统的成本。但是系统中需要专用的并网逆变器，以保证输出的电力满足电网电力对电压、频率等电性能指标的要求。因为逆变器效率的问题，还是会有部分的能量损失。这种系统通常能够并行使用市电和太阳能太阳电池组件阵列作为本地交流负载的电源，降低了整个系统的负载缺电率，而且并网系统可以对公用电网起到调峰作用。但并网光伏供电系统作为一种分散式发电系统，对传统的集中供电系统的电网会产生一些不良的影响，如谐波污染，孤岛效应等。 二、项目地点及气候辐照状况 图片来自Google地球 1、项目地点为：江苏省泰州市XX区XX镇； 2、纬度：32°22’，经度：120°12’； 3、平均海拔高度：7m；

太阳能发电系统的设计分析

太阳能发电系统的设计分析 发表时间：2018-06-04T16:55:59.477Z 来源：《基层建设》2018年第10期作者：林刚张少利[导读] 摘要：在太阳能的有效利用中，太阳能发电是最具活力的研究领域，也是最受瞩目的项目之一。 江苏四季沐歌有限公司江苏省连云港市 222000 摘要：在太阳能的有效利用中，太阳能发电是最具活力的研究领域，也是最受瞩目的项目之一。太阳能发电系统采用太阳能电池阵列、太阳能控制器、蓄电池（组）、DC/AC 逆变器（并网/不并网）、低压输配电网及交、直流负载等部分组成。下面就谈谈自己对太阳能发电系统的设计的看法。 关键词：太阳能；发电系统；设计太阳能电池发电是基于“光生伏打效应”的原理，利用充电效应把太阳辐射直接转化为电能。太阳能具有永久性、清洁性和灵活性三大优点，是其他能源无法比拟的。总之，太阳能发电的过程没有机械转动部件也燃料消耗，不排放包括温室气体在内的任何有害物质，无噪音、无环境污染，太阳能资源分布广泛没有地域限制。维修保养简单，维护费用低，运行可靠性、稳定性好。无需架设输电线路即可就地发电供电及建设周期短。 1太阳能的特点 利用太阳能发电有两大类型，一类是太阳光发电（亦称太阳能光发电），另一类是太阳热发电（亦称太阳能热发电）。太阳能光发电是将太阳能直接转变成电能的一种发电方式。它包括光伏发电、光化学发电、光感应发电和光生物发电四种形式，在光化学发电中有电化学光伏电池、光电解电池和光催化电池。太阳能是一种普遍存在的能源，并且无需采集、运输就可以直接开发利用；其次，太阳能作为一种清洁能源，对环境不会造成任何损害，在环保意识逐步提高的今天，值得推广应用；有数据显示，4年地球接受到的太阳能相当于130万亿吨煤产生的能量，应用潜力巨大；此外，太阳能量可持续时间如果用地球的寿命来换算，儿乎是取之不尽用之不竭的。然而，与此同时，太阳能的利用目前还存在一些问题，比如太阳能虽然普遍存在，但是也存在严重的不稳定性，同时总量虽大但是能流密度却相对较低，并且人类对于太阳能的利用率还处于较低的水平，同时应用成本也较高。 2太阳能发电系统 太阳能发电系统分为独立发电系统与并网发电系统：独立发电系统也叫离网发电系统。主要由太阳能电池组件、控制器、蓄电池组成，若要为交流负载供电，还需要配置交流逆变器。并网发电系统就是太阳能组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电后直接接入公共电网。并网发电系统有集中式大型并网电站一般都是国家级电站，主要特点是将所发电能直接输送到电网，由电网统一调配向用户供电。但这种电站投资大、建设周期长、占地面积大，目前还没有太大发展。而分散式小型并网发电系统，特别是光伏建筑一体化发电系统，由于投资小、建设快、占地面积小、政策支持力度大等优点，是目前并网发电的主流。 太阳能电池板、太阳能控制器、蓄电池组是太阳能发电系统的主要组成部分，此外逆变器也是常见的辅助设备，用于输出合适交流电太阳能电池板的主要功能是转换太阳的辐射能为电能，送往电池组中进行存储，并推动负载作用，是太阳能发电系统中最核心、最有价值的组成部分，它的质量也直接决定了整个太阳能发电系统的质量。太阳能控制器负责对整个太阳能发电系统进行监控，并对蓄电池组起到一个保护的作用，此外，部分控制器可能还兼具有光控和时控功能。值得注意的是，一个合格的控制器在温差较大的地方，还应该配备温差补偿功能。太阳能蓄电池组的功能，就是将太阳能发电系统产生的电能储存起来以备用，铅酸电池、镍氢电池、镍锅电池或铿电池是最常见的蓄电池种类，除铅酸电池外，主要用于小微型的太阳能发电系统中。我们知道，太阳能直接输出的电能为12VDC，24VDC，48VDC，而我们日常使用的电能则为220VAC，110VAC，囚此逆变器的主要作用就是为我们提供合适的电能。 3太阳能发电系统的效率在太阳能发电系统中，系统的总效率ηese由电池组件的PV转换率、控制器效率、蓄电池效率、逆变器效率及负载的效率等组成。但相对于太阳能电池技术来讲，要比控制器、逆变器及照明负载等其它单元的技术及生产水平要成熟得多，而且目前系统的转换率只有17%左右。因此提高电池组件的转换率，降低单位功率造价是太阳能发电产业化的重点和难点。太阳能电池问世以来，晶体硅作为主角材料保持着统治地位。目前对硅电池转换率的研究，主要围绕着加大吸能面，如双面电池，减小反射；运用吸杂技术减小半导体材料的复合；电池超薄型化；改进理论，建立新模型；聚光电池等。 4太阳能发电系统的运行 4.1并网全自动运行方式 设计的太阳能发电系统产生的电能将直接分配到需要太阳能供电的用电负载上，包括楼道间照明以及地下停车场照明，不足的电力将由连接的电网进行补充调节。具体工作起来，就是太阳能发电系统在旱晚分别对太阳能电池板阵列的电压进行监测：旱上达到设定值即执行并网发电，并将产生的直流电经由逆变器转换为可供使用的交流电；晚上低于设定值时，并网发电系统将自动停止运行。 4.2并联运行方式 太阳能发电系统并联运行方式与并网全自动运行方式在电能利用和调节方式上基本一致，是一个相对独立的发电系统。该方式的配电方式与柴油发电机的配电方式基本相同，即增加一路交流市电供电，将经逆变器转换的交流电和市电组成A'1'SE双电源自动切换，这是一种简单、灵活、独立的发电系统，A'1'SE双电源自动切换系统会在太阳能供电中断，或者供电不足的时候自动切换到市电供电，供电的可靠性也随之提高然而，并联运行方式也有一定缺点，那就是A'1'SE双电源自动切换的过程中，将会中断一段时间的供电，这将不利于一些用电设备的正常运行，甚至可能会造成一定的损坏。同时，考虑到太阳能发电的不稳定性，并联运行方式的用电量也很难达到平衡。不过，由于并联运行方式可以尽量更多的发挥太阳能的发电量，从而部分节约备用的蓄电池，进而节约投资。 5太阳能光伏发电需要考虑的因素 5.1地理位置及气象条件 利用太阳能光伏发电必须要综合考虑各种因素，包括地点、纬度、经度、海拔等，太阳能每月的总辐射量。直接辐射量，年平均气温，最长连续阴雨天数，最大风速降雪及冰雹等特殊气象情况。 5.2最大负载及用电特性

太阳能并网光伏发电系统设计

】 南昌航空大学 自学考试毕业论文 【 题目太阳能并网光伏发电系统 专业光伏材料及应用 学生姓名 准考证号 指导教师 . 2012 年 04 月

光伏发电并网控制技术设计 摘要 随着全球经济社会的不断发展，能源消费也相应的持续增长。能源问题已经成为关系到人类生存和发展的首要问题。所以，迫切需要对新的能源进行开发和研究。而太阳能的利用近年来已经逐渐成为新能源领域中开发利用水平高，应用较广泛的能源，尤其在远离电网的偏远地区应用更为广泛。 本文主要对光伏并网发电系统作了分析和研究。论文首先介绍了太阳能发电的意义以及光伏并网发电在国内外的应用现状。其次，对太阳能发电系统的特性和基本原理分别做了具体分析，并对系统各组成部分的功能进行了详细的介绍。接着，对光伏并网中最重要部分——逆变器进行研究。再次，提出光伏并网发电系统的设计方案。最后，对光伏并网发电系统的硬件进行设计。并网光伏发电充分发挥了新能源的优势，可以缓解能源紧张问题，是太阳能规模化发展的必然方向。我国政府高度重视光伏并网发电，并逐步推广＂屋顶计划＂。太阳能并网发电正在由补充能源向替代能源方向迈进。 关键词：能源；太阳能；光伏并网；逆变器

目录 第一章太阳能光伏产业绪论 (1) 光伏发电的意义 (1) 光伏并网发电 (1) 第二章太阳能光伏发电系统 (5) 太阳能光伏发电简介 (5) 太阳能光伏发电系统的类别 (5) 太阳能光伏发电系统的发电方式 (6) 影响太阳能光伏发电的主要因素 (7) 第三章并网太阳能光伏发电系统组成 (10) 并网光伏系统的组成和原理 (10) 光伏电池的分类及主要参数 (12) 光伏控制器性能及技术参数 (14) 光伏逆变器性能及技术参数 (15) 第四章发展与展望 (18) 发展与展望 (18) 全文总结 (19) 参考文献 (20) 致谢 (21)

家用分布式光伏系统设计(并网型)

家用分布式光伏系统设计 摘要：太阳能是最普遍的自然资源，也是取之不尽的可再生能源。分布式光伏发电特指采用光伏组件，将太阳能直接转换为电能的分布式发电系统。它是一种新型的、具有广阔发展前景的发电和能源综合利用方式，它倡导就近发电，就近并网，就近转换，就近使用的原则，不仅能够有效提高同等规模光伏电站的发电量，同时还有效解决了电力在升压及长途运输中的损耗问题。 目前应用最为广泛的分布式光伏发电系统，是建在建筑物屋顶的光伏发电项目，方便接入就近接入公共电网，与公共电网一起为附近的用户供电。从发电入网角度出发，根据家庭用电情况可以给出系统施工要求、设计方法以及光伏组件、逆变器的选择等。 关键词：太阳能分布式光伏发电系统 1.前言 太阳能是一种重要的，可再生的清洁能源，是取之不尽用之不竭、无污染、人类能够自由利用的能源。太阳每秒钟到达地面的能量高达50万千瓦，假如把地球表面0.1%的太阳能转换为电能，转变率5%，每年发电量可达5.6×1012kW·h，相当于目前世界上能耗的40倍。从长远来看，太阳能的利用前景最好，潜力最大。近30年来，太阳能利用技术在研究开发、商业化生产和市场开拓方面都获得了长足发展，成为快速、稳定发展的新兴产业之一。 本文简单地阐述了家用分布式光伏发电系统设计方法和施工要求，仅供参考。 2.太阳能光伏发电应用现状 太阳能转换为电能的技术称为太阳能光伏发电技术（简称PV技术）。太阳能光伏发电不仅可以部分代替化石燃料发电，而且可以减少CO2和有害气体的排放，防止地球环境恶化，因此发展太阳能光伏产业已经成为全球各国解决能源与经济发展、环境保护之间矛盾的最佳途径之一。目前发达国家如美国、德国、日本的光伏发电应用领域从航天、国防、转向了民用，如德国的“百万屋顶计划”使许多家庭不仅利用太阳能光伏发电解决了自家供电，而且这些家庭还办成了一所所私人的“小型电站”，能够源源不断地为公用电网提供电能。 近几年，我国光伏行业发展也非常迅速。国家对光伏发电较为重视，国家和地方政府相继出台了一些列的补贴政策以促进光伏产业的发展，国家发改委实施“送电到乡”、“光明工

太阳能发电系统毕业设计

太阳能发电系统设计 1引言 从“蒸汽机”到“电动机”的一系列动力技术发明，人们逐渐认识到，能 源技术的革新带动人类社会日益进步，对社会发展起着巨大的推动作用。但至今所采用的化石燃料能源带给人类文明与进步的同时，却因能源需求消耗的大幅提高以及随之而来的环境污染，形成了巨大的能源缺口，同时给环境造成巨大灾难。目前，油气资源的供不应求已成为我国经济发展的瓶颈，电力供应不容乐观，天然气用量迅速增长…… 最新的资料表明太阳光的充分利用，是最清洁，环保，取之不尽的可再生能源。 太阳能的利用 我国太阳能资源丰富，陆地每年接受的太阳辐射能，相当于2.431012tce，2/3国土面积的太阳能总辐射量超过0.6MJ/m2。如果将太阳能源充分加以利用，不仅有可能节省大量常规能源，而且有可能在某些区域完全利用太阳能采暖。 目前，太阳能利用主要有两个途径，即光热和光伏。光伏是根据光生伏特效应原理，利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能。光伏发电在太阳能利用上是主流，前景好。 太阳能原理 太阳能电池发电的原理是基于半导体的光电效应，即一些半导体材料受到光照时，载流子数量会剧增，导电能力随之增强，这就是半导体的光敏特性。 在晶体中电子的数目总是与核电荷数相一致，所以P(N)型硅对外部来 说是电中性的。若将P(N)型硅放在阳光下照射，仅是被加热，外部看不出 变化。但内部通过光的能量，电子从化学键中被释放，由此产生电子－空 穴对，但在很短的时间内（在μS范围内）电子又被捕获，即电子和空穴 “复合”。 1 / 20

当 P 型和 N 型半导体结合在一起时，在两种半导体的交界面区域里 会形 成一个特殊的薄 层，界面的 P 型一侧 带负电，N 型一侧带正电 。这是由于 P 型半导体多空穴，N 型半导体多自由电子，出现了浓度差。N 区的电 子会扩 散到 P 区，P 区的空穴会扩散到 N 区，一旦扩散就形成了一 个由 N 指向 P 的 “内 电场”， 从而阻止扩散 进行。达到 平衡后，就形 成了这样一 个特殊的 薄层形成电势差，这就是 P －N 结。 至 今为 止，大多 数太阳能 电池厂家都是 通过扩散工艺， 在 P 型硅片 上形成 N 型区 ，在两个 区交界就 形成了一个 P －N 结（即 N+ ／P ）。太 阳能电池的基本结构就是一个大面积平面 P －N 结） 如果光线照射在太阳能电池上并且光在界面层被吸收，具有足够能量的 光子能够在 P 型硅和 N 型硅中将电子从共价键中激发，以 致产生 电子－空 穴对。界面层附近的电子和空穴在复合 晶片受光过程中，空穴(电子)往 P(N)区移 之 前，将 通过空 间电荷 的电 场作用 被 相互分离。电子 向带正 电的 N 区 和空 穴向带负电的 P 区运动。通过界 面层 晶片受光后，空穴(电子)从 P(N)区正(负)电极流出 产生 一个向外 的可测试的电 压。通过光 照在界面层 产生的电 子－ 空穴对越 多， 电流越大 。界面层吸收 的光能越多 ，界面层即 电池面积 越大，在太 阳 能电池中形成的 电流也 越大。 此即为光生伏特效应。 光伏系统 光伏系统是利用太阳电池组件和其他辅助设 备将太阳能转换成电能的系统。一般分为独立系 统、并网系统和混合系统。 白天，在光照条件下，太阳电池组件产生一 定的电动势，通过组件的串并联形成太阳能电池方阵，使得方阵电压达到系统输 入电压的要求。再通过充放电控制器对蓄电池进行充电，将由光能转换而来的电 能贮存起来。晚上，蓄电池组为逆变器提供输入 电，通过逆变器的作用，将直流电转换成交流电， 2 / 20 的电荷分离，将在 P 区和 N 区之间

光伏并网发电系统设计复习过程

光伏并网发电系统设 计

光伏并网发电系统设计 摘要：最大功率点跟踪是光伏并网发电系统中经常遇见的问题。系统设计采用电流型控制芯片UC3845实现最大功率点跟踪（MPPT），由单片机STC12C5408AD产生SPWM信号，实现频率相位跟踪功能、输入欠压保护功能、输出过流保护功能。结果表明，该设计不但电路设计简单，软硬件结合，控制方法灵活，而且能够有效的完成最大功率跟踪的目的。 关键词：STC12C5408AD DC-AC转换电路 MPPT 太阳能作为绿色能源,具有无污染、无噪音、取之不尽、用之不竭等优点,越来越受到人们的关注。光伏电池的输出是一个随光照、温度等因素变化的复杂量，且输出电压和输出电流存在非线性关系。光伏系统的主要缺点是初期投资大、太阳能电池的光电转换效率低。为充分利用太阳能必须控制电池阵列始终工作在最大功率点上，最大功率点跟踪(MPPT, Maximum Power Point Tracker)是太阳能并网发电中的一项重要的关键技术。 1 设计任务 为研究方便设计一光伏并网发电模拟装置，其结构框图如图1所示。用直流稳压电源U S和电阻R S模拟光伏电池，U S=60V，R S=30Ω~36Ω；u REF为模拟电网电压的正弦参考信号，其峰峰值为2V，频率f REF为45Hz~55Hz；T为工频隔离变压器，变比为n2:n1=2:1、n3:n1=1:10，将u F作为输出电流的反馈信号；负载电阻R L=30Ω~36Ω。要求系统具有最大功率点跟踪（MPPT）功能，频率、相位跟踪功能，输入欠压保护和输出过流保护功能。另外要求系统效率高、失真度低。

R L U 图1 并网发电模拟装置框图 2 系统总体方案 光伏并网系统主要由前级的DC-DC 变换器和后级的DC-AC 逆变器组成。在系统中,DC-DC 变换器采用BOOST 结构,主要完成系统的MPPT 控制;DC-AC 部分采用全桥逆变器,维持中间电压稳定并且将电能转换成110 V/50 Hz 交流电。设计采用单片机SPWM 调制，驱动功率场效应管，经滤波产生正弦波，驱动隔离变压器，向负载输出功率。系统设计保证并网逆变器输出的正弦电流与电网电压同频同相。系统总体硬件框图如图2所示： 图2 系统总体硬件框图 3 MPPT 原理及电路设计 3.1 MPPT 原理

家用小型太阳能光伏发电系统设计

专科生毕业论文（设计）题目：家用小型太阳能光伏发电系统设计 系（部）光伏发电及应用 专业光伏发电及应用 学号 201111120**** 姓名王 * 指导教师龚** 1

20 13年 10 月 6 日 摘要 太阳能是最普遍的自然资源，也是取之不尽的可再生能源。为解决边远的农牧地区、偏僻的山区、孤立的岛屿等地方人们日常生活、生产用电的需要，改善人们的生活水平，进行了家用太阳能光伏发电系统的设计。根据当地的气象、环境状况及具体用电情况，给出了系统的设计方法及施工要求，包括蓄电池容量的计算、控制器的选择、逆变器功率的选择、太阳能电池组件的选择和布置等。安装运行以来，系统工作稳定正常，验证了设计的正确性。 关键词：太阳能光伏发电；太阳能电池组件；系统设计。 Abstract:Solarenergyisthemostcommonformofnaturalresources,itisalsotheinexhaustiblerenewab leenergy.Aimingatsolvingthepeople'sdailylifeandproductionelectricityneedsinremotefarming,m ountainandislands,ahomeusesolarphotovoltaicgenerationsystemwasdesigned.Accordingtolocal weather,environmentalconditionsandspecificcasewithelectricity,thedesignmethodandconstructi onrequirementweredeveloped,includingthecalculationofthebatterycapacity,theselectionofthecon troller,thechoiceofinverterpower,theselectionandlayoutofthesolarcellmodules,etc..Theresultsind icatethatthesystemrunsstabilityandnormal，theaccuracyofthede-signisverified．

家用分布式光伏系统设计(并网型)

家用分布式光伏系统设计 邓李军 （通威太阳能光伏电力事业部技术研发部，成都） 摘要：太阳能是最普遍的自然资源，也是取之不尽的可再生能源。分布式光伏发电特指采用光伏组件，将太阳能直接转换为电能的分布式发电系统。它是一种新型的、具有广阔发展前景的发电和能源综合利用方式，它倡导就近发电，就近并网，就近转换，就近使用的原则，不仅能够有效提高同等规模光伏电站的发电量，同时还有效解决了电力在升压及长途运输中的损耗问题。 目前应用最为广泛的分布式光伏发电系统，是建在建筑物屋顶的光伏发电项目，方便接入就近接入公共电网，与公共电网一起为附近的用户供电。从发电入网角度出发，根据家庭用电情况可以给出系统施工要求、设计方法以及光伏组件、逆变器的选择等。 关键词：太阳能分布式光伏发电系统 1.前言 太阳能是一种重要的，可再生的清洁能源，是取之不尽用之不竭、无污染、人类能够自由利用的能源。太阳每秒钟到达地面的能量高达50万千瓦，假如把地球表面0.1%的太阳能转换为电能，转变率5%，每年发电量可达5.6×1012kW·h，相当于目前世界上能耗的40倍。从长远来看，太阳能的利用前景最好，潜力最大。近30年来，太阳能利用技术在研究开发、商业化生产和市场开拓方面都获得了长足发展，成为快速、稳定发展的新兴产业之一。 本文简单地阐述了家用分布式光伏发电系统设计方法和施工要求，仅供参考。 2.太阳能光伏发电应用现状 太阳能转换为电能的技术称为太阳能光伏发电技术（简称PV技术）。太阳能光伏发电不仅可以部分代替化石燃料发电，而且可以减少CO2和有害气体的排放，防止地球环境恶化，因此发展太阳能光伏产业已经成为全球各国解决能源与经济发展、环境保护之间矛盾的最佳途径之一。目前发达国家如美国、德国、日本的光伏发电应用领域从航天、国防、转向了民用，如德国的“百万屋顶计划”使许多家庭不仅利用太阳能光伏发电解决了自家供电，而且

太阳能发电系统参考设计

目录 n第一部分：光伏系统设计基础知识介绍 1、几个较重要的光伏能源术语 2、几个重要的性能曲线n第二部分：光伏系统 分类及其原理介绍n第三部分：光伏系统设计 总体说明（设计考虑 及设计影响因素分析） 1、设计依据 2、设计原则 3、设计说明

n第四部分：PV辅助设计软件介绍 n第五部分：光伏系统设计（电气和结构） n第六部分：光伏系统设计时的一些经验考虑因素

光伏能源术语 n光伏Photovoltaic(s) (PV) n交流电Alternating Current (AC) 主要国家 国名电压（V）频率（H z） 中国2050 美国12060 德国2050 日本1050 喀麦隆2050 n一般指大小和方向随时间作周期性变化的电压或电流。它的最基本的形式是正弦电流。（方波、修正弦波）

n直流电Direct Current (DC) 是指方向和时间不作周期性变化的电流，但电流大小可能不固定。n并网系统Grid-Connected S y ste m n离网系统Off -Grid photovoltaic po w er system S y ste m 独立光伏系统Stand-alone ph oto v ol taic power sy ste m

n千瓦Kilowatt (kW) n千瓦时Kilowatt-Hour (kWh) n峰瓦w att-p eak（Wp） n峰值日照时间Peak Sun Hours (kWh/m2/da y)

n光伏组件Photovoltaic (PV) Module /Photovoltaic (PV) Panel n标准测试条件STC - (Standard Test Conditions) 1 kW/m2, AM 1.5, and 25 °C，0 m/s wind speed cell or module junction temperature n电池的额定工作温度（平均结温）（NOTC）normal operating cell temperature is the cell temperature when irradiance is 800 W/m2 , ambient temperature is 20°C and wind speed is 1 m/s at a module tilt‐angle 45o.。

小型光伏发电系统设计

小型光伏发电系统设计 摘要：本文对小型光伏发电系统设计进行了详细阐述，主要包括：太阳能光伏发电系统结构、太能能光伏发电系统容量的选择与计算、太阳能电池组件功率和方阵的设计与计算、蓄电池 容量的设计与计算、控制器和逆变器的选型等内容，最后本文给出了一个装机容量为3kW 的小型光伏发电系统的典型配置。 关键词：小型光伏发电设计；成本分析；小型光伏系统典型配置 一、引言 2013 年以来，中国各地持续加重的雾霾天气，一再引发人们对环境的关注。 2014 年伊始，我国中东部地区因雾霾天气造成中重度空气污染，严重影响了公众的健康，不仅成为社会关注的焦点，而且也已经成为严重的社会问题。治理雾霾已成为政府工作的重中之重，继国务院出台《大气污染防治行动计划》后，相关部门陆续出台大气治理措施。当前，以光伏发电为代表的清洁能源为治理雾霾提供了破解路径，并得到了国家高度重视。 然而，当前由于大型光伏电站投资成本过高、对大型光伏发电站的成本测算、 预期投资回收期以及运营费用等各方面的研究还不成熟，导致资本不敢贸然投资光伏发电，当前看似如火如荼进展的光伏发电站则主要还是依赖政府补贴，大型光伏发电站真正进入市场还有较长一段路要走。 小型光伏发电系统相对而言具有投资成本小、技术瓶颈低、成本回收期短等 优势。在当前各投资资本对大型光伏发电产业持观望态度时期，小型光伏发电系 统无疑会成为各资本进入光伏产业的探路石。 在此背景下，本文提出一种小型光伏发电系统的设计，并对该系统中的各关 键问题进行研究分析。 二、小型光伏发电系统的基本设计思路 太阳能光伏发电系统的负载大小有别、用途各异、发电系统所处的地理位置、

光伏发电并网系统Simulink仿真实验

光伏发电并网系统Simulink仿真实验 报告电气工程学院 王安20 一．光伏发电系统基本原理与框架图 基本原理为：光伏阵列接受太阳能产生直流电流电压，同时电流电压受光照和温度的影响，而后经DC\DC（BOOST升压电路）转化将电压升高，再经DC\AC逆变产生交流电压供给负载使用。在这中间需要用MPPT使光伏电池始终工作在最大功率点处。 二．光伏电池的工作原理 光伏发电的能量转换器件是太阳能电池，又叫光伏电池。光伏电池发电的原理是光生伏打效应。光伏电池应用P-N结的光伏效应（Photovoltaic Effect）将来自太阳的光能转变为电能。当太阳光照射到太阳能电池上时，电池吸收光能，产生光电子－空穴对。在电池内电场的作用下，光生电子和空穴被分离，电池两端出现异号电荷的积累，即产生“光生电压”，这就是“光生伏打效应”。若在内建电场的两侧引出电极并接上负载，则负载就有“光生电流”流过，从而获得功率输出。这样，太阳的光能就变成了可以使用的电能。 三．光伏发电系统并网Simulink仿真 利用MTALAB中的simulink软件包，可以对10KW,380V光伏发电系统进行仿真，建立仿真模型如下： 输入参数如下： Simulink提供的子系统封装功能可以大大增强simulink系统模型框图的可读性封装子模块如下： 光伏电池封装模块： 最大功率点跟踪模块：

PWM模块如下： 并网端PWM内部PI模块： 运行结果如下图所示： 光伏电池输出电压如下： 光伏电池输出电流如下： 光伏电池输出功率波形如下： 并网(220V)成功后输出电流波形： 结果分析:通过对光伏发电的matlab-simulink仿真，得到了与理论曲线基本相同的电压、电流、功率曲线，但仍有不足之处，比如产生了许多谐波。通过这次的仿真实验，让我更加深刻认识了光伏发电的工作原理和过程，对光伏发电过程中可能出现的问题也有了一定的了解。虽然自己现在没办法解决，但随着自己学习的深入，以后会有办法解决的。另外，此次试验是和几个同学一起完成过程中也遇到了很多问题，最后集思广益解决了很多的问题，这让我也明白了合作的重要性。