光伏发电系统-毕业设计

1. 引言

日常生活和社会生产都离不开能源。人们通过直接或间接利用某些自然资源得到能，因而，把具有某种形式能量资源以及由它加工或转换得到的产品统称为能源。前者叫自然能源或一次能源，如矿物燃料、植物燃料、太阳能、水能、风能、海洋能、地热能和潮汐能等，后者通常又把可再生的自然资源称为新能源，其围包括太阳能、生物质能、风能、地热能和海洋能等。矿物燃料（煤、石油、天然气等）又称为常规能源。

值得注意，几乎所有的自然资源，从广义的角度看都来自太阳能。由大气、陆地、海洋、生物等所接受的太阳能都是各种自然资源的源泉。矿物燃料是古生物长期沉积在地下形成的，它的形成源自远古的太阳能。[9]水的蒸发和凝结，风、雨、冰、雪等自然现象的动力也是靠太阳，因而水能、风能归根到底都来自太阳能。生物质能是通过光合、光化作用转化太阳辐射能取得的。由于太阳和月球对地球水的吸水作用产生潮汐能。

世界上最丰富的永久能源是太阳能。地球截取的太阳能辐射能通量为1.7ⅹ1014kW,比核能、地热和引力能储量总和还要大5000多倍。其中约30%被反射回宇宙空间；47%转变为热，以长波辐射形式再次返回空间；约23%是水蒸发、凝结的动力，风和波浪的动能，植物通过光合作用吸收的能量不到0.5%。地球每年接受的太阳能总量为1ⅹ1018kW·h。这相当于5ⅹ1014桶原油，是探明原油储量的近千倍，是世界年耗总能量的一万余倍。

太阳的能量是如此巨大，正如通常所说的“取之不尽、用之不竭”，但是太阳辐射能的通量密度较低，大气层外为1353W/m2.太通过大气层时会进一步衰减，还会受到天气、昼夜以及空气污染等因素的影响，因而，太阳能对地球又呈

现间歇性质，时高时低，时有时无。太阳能须加有储热装置，这些都使太阳能利用系统的初期投资变得昂贵。综上所述，太阳能利用具有以下明显的特点：（1）总能量很大，但太阳能通量密度较低；

（2）是可再生的能源，但又具有间歇性；

（3）无污染的清洁能源；

（4）太阳能本身是免费的，有效利用它的初期投资较高；

（5）太阳能热利用较容易实现热能能级的合理匹配，从而做到热尽使用。

随着环境污染、生态破坏及资源枯竭的日趋严重，近年来世界各国竞相实施了可持续发展的能源政策，其中利用太阳提供能量的光伏发电最受瞩目。光伏发电因其具有安全可靠、无污染、无需消耗燃料、无需机械转动部件、故障率低、维护方便等独特优点，正受到各国的普遍重视。[5]迫于全球性日益严重的资源短缺和环境污染，使得光伏产业的发展不仅仅是一个经济问题，更是一个环境保护和能源替代的问题。目前光伏电池主要应用在并网和未连网的大规模发电领域，因此太阳能作为一种没有任何污染的、易取的绿色能源，若能应用到消费类产品中，对于改善地球的整体的能源状况和环境有着非常重要的意义。

便携式电子设备进入彩屏时代以后，随着高分辨率屏幕、MP3／MP4影音播放等配置功能的普及，电池待机性能再次成为制约便携式电子设备发展的瓶颈。太阳能移动电源是专门给便携式电子设备充电的，与一般移动电源不同。目前，太阳能移动电源一般都置了大容量的蓄电池，在有的时候，太阳能电池板吸收光能转化电能储存在蓄电池，同时可以给手机或者数码产品充电，因此不需要任何普通电源给其供电。在没有时，蓄电池还可以继续给数码产品充电。

2. 太阳移动电源方案设计

2.1 整体方案设计

太阳能移动电源系统，一种可利用太阳能为蓄电池进行充电的设备，是外出旅行的重要电源之一，那么要求该移动电源为便携式的。太阳能移动电源应包括太阳能电池板、控制电路和部蓄电池等。现在将移动电源设计为如图2.1所示的形状。

USB接口

图2.1 移动电源模型

2.2 控制电路方案设计

太阳能移动电源系统控制电路的设计思想，从负载锂离子二次电池的恒流以保证任何情况下不在有足够的且蓄电池又有足够供电能力的情况下，系统能够以太阳能充电为主给负载充电，在无或弱时，以蓄电池充电为主给负载充电，太阳能为便携式电子设备补电。

为了与负载锂离子二次电池充电电路相匹配，系统的蓄电池也采用锂离子蓄电池。锂离子二次电池的容量是一般负载电池的2-3 倍，这里选择3.7V 、容量为5000mA 的锂电池。[2]由于锂离子二次电池本身不允许过放电，因此系统中设计了保护电路以避免蓄电池深度过放电造成自身永久性伤害。蓄电池的充放电转换可通过开关按键切换，这可遵从系统的充放电指示来实行。在系统无放电指示时，只要按下按键，系统立即切断放电电路启动充电电路，蓄电池充电；若负载同时也需要充电时，只要接上负载并切换开关，就能切换充电电路给负载充电。系统又配备了外接稳压电源输入端口，在无而蓄电池又无足够容量时，外接交流

电源能向负载充电，同时为了以防万一，在外出前可利用外接电源通过该端口给蓄电池充电，这样就保证阴雨天外出携式电子设备也能正常工作。

太阳能移动电源系统的控制电路结构如图2.2所示：

图2.2 太阳能移动电源控制电路结构图

其中，外接市电充电电路可通过适配器和CN3068芯片对部蓄电池进行恒流和恒压充电；太阳能充电电路主要通过太阳能电池板和MC34063对电池充电，由于太阳能板的电压随光强的变化较大，因此采用MC34063芯片，这样可以选用较大电压的太阳能板，通过MC34063降压的同时也起到了稳压的作用；手机充电电路也使用MC34063，既能升压又能稳压，而且还能防过充；保护电路则使用UCC3952，对部蓄电池起到了过电压、过电流、过放电、短路保护等。

3.容量计算及设备选型

3.1锂电池的容量计算及选型

近年来，PDA、数字相机、手机、便携式音频设备和蓝牙设备等越来越多的产品采用锂电池作为主要电源。

锂电池具有体积小、能量密度高、无记忆效应、循环寿命高、高电压电池和自放电率低等优点。

为了与锂离子二次电池充电电路相匹配，系统的蓄电池也采用锂离子蓄电池。锂离子二次电池的容量是一般负载电池的2-3 倍，这里选择4.2V、容量为5000mA的锂电池。

3.2 太阳能电池板功率计算及选材

锂电池可以接受的最大充电电流通常是1C甚至更小，像ThinkPad笔记本电池最大充电率为0.9C。

所谓1C充电率指以容量的1倍率电流来充电，充电时间为1小时。

实际上，要想电池寿命长，基本上是以0.3~0.5C充电4~2H。

充电电流：

5000mAh×0.5C＝2.5A

太阳能电池板功率：

2.5A×

3.7V／70％≈13w

所以选用15w左右的单晶硅太阳能板，

采用的单晶硅太阳能电池片转换效率高

采用的铝合金边框具有高强度，抗机械冲击能力强。

功率公差围(保证输出功率在-3~+3%的正负公差围

4. 控制电路的设计

太阳能移动电源系统的电路应包括太阳能充电电路、市电充电电路、锂电池保护电路和放电电路等几个部分，每个部分完成其特定的功能，缺一不可。下面就对每个部分电路设计依次介绍。

4.1 太阳能充电电路

由于光照强度的变化，太阳能电池板的电压是不断变化的，其阻又比较高，因此其输出电流也小，这就需要一个直流变换电路变压后为电池充电。为了使太阳能移动电源能在较长的时间围工作，则应选择电压较大的太阳能电池板（工作围5-7V）。然而，部锂电池的充电限制电压为4.2V。因此，为了能够安全的为部锂电池充电，选用MC34063作为太阳能充电电路，通过MC34063降压的同时也起到了稳压的作用。

充电电路如图4.1所示。

图4.1 太阳能充电电路

该电路的输入电压在5-7V之间，要求输出电压为4.2V，输出电流为500mA。

那么MC34063应该设定为降压模式，如图3.1。

黄色发光二极管LED3用来显示太阳能板是否有电压，并能根据其明暗程度来判断太阳能板的电压大小，要求发光二极管的电流不超过30mA,那么限流电阻R3的大小为：R3=（5~7）V/30mA，取R3=300欧。

4.1.1 设定充电电压

图4.2 MC34063功能框图

根据图4.2所示MC34063的功能框图可知，引脚FB为比较器的反向输入端，当电池电压与参考电压相等时，开关三极管关断，此时终止对电池充电。因此，要使输出电压VOUT为4.2V，同时要求FB脚的电压V5为1.25V，那么：

V5=VOUT×R5/R6=1.25

解得R5/R6=0.4

取R5=1.2K,R6=3K

4.1.2 设定充电电流

MC34063的输出电流大小由与SC引脚相连的电阻R4来决定。现要求输出电流IOUT为500mA,而IOUT=2 Ic , R4＝0.33／Ic ,则R4=0.3。

4.1.2 设定其它参数

TC引脚外接电容C3为470PF，电感L1为200uH，那么其工作频率为72KHz；C4取220UF，那么该电路的输出电压波纹系数为8mV；快速开关二极管D3可选用普通二极管IN4001，也可选用肖特基二极管IN5821，此处为了提高效率，通常选用肖特基二极管IN5821。另外，二极管D2选择IN4001即可，能防止反向电压，而电容C2能够对输入有滤波的作用。

值得注意的是，在实践中，由于电容器等效串联电阻和电路板布局的影响，理想的峰峰值输出纹波电压的计算值需要增加。那个纹波电压应保持在较小值，因为它将直接规律性的影响线路和负载。该充电电路的适用工作温度围0℃-70℃，不能在超过该温度的环境中使用。

4.2 市电充电电路

在中国，市电为220V交流电，然而，要对蓄电池进行充电就必须采用直流，因此，需要设计一个整流电路和一个充电电路。在该充电器中，整流电路可作为适配器电路，充电电路可用锂电池充电集成电路CN3068来实现。

4.2.1适配器电路

适配器电路如图4.3所示。

图4.3 适配器电路图

220V交流输入，一端经过一个4007半波整流，另一端经过一个10欧的电阻后，由10uF电容滤波。这个10欧的电阻用来做保护的，如果后面出现故障等导致过流，那么这个电阻将被烧断，从而避免引起更大的故障。右边的4007、4700pF电容、82KΩ电阻，构成一个高压吸收电路，当开关管13003关断时，负责吸收线圈上的感应电压，从而防止高压加到开关管13003上而导致击穿。13003为开关管(完整的名应该是MJE13003)，耐压400V，集电极最大电流1.5A，最大集电极功耗为14W，用来控制原边绕组与电源之间的通、断。当原边绕组不停的通断时，就会在开关变压器中形成变化的磁场，从而在次级绕组中产生感应电压。由于图中没有标明绕组的同名端，所以不能看出是正激式还是反激式。

不过，从这个电路的结构来看，可以推测出来，这个电源应该是反激式的。左端的510KΩ为启动电阻，给开关管提供启动用的基极电流。13003下方的10Ω电阻为电流取样电阻，电流经取样后变成电压(其值为10*I)，这电压经二极管4148后，加至三极管C945的基极上。当取样电压大约大于1.4V，即开关管电流大于0.14A时，三极管C945导通，从而将开关管13003的基极电压拉低，从而集电极电流减小，这样就限制了开关的电流，防止电流过大而烧毁(其实这是一个恒流结构，将开关管的最大电流限制在140mA左右)。变压器左下方的绕组(取样绕组)的感应电压经整流二极管4148整流，22uF电容滤波后形成取样电压。为了分析方便，我们取三极管C945发射极一端为地。那么这取样电压就是负的(-4V左右)，并且输出电压越高时，采样电压越负。取样电压经过6.2V稳压二极管后，加至开关管13003的基极。前面说了，当输出电压越高时，那么取样电压就越负，当负到一定程度后，6.2V稳压二极管被击穿，从而将开关13003的基极电位拉低，这将导致开关管断开或者推迟开关的导通，从而控制了能量输入到变压器中，也就控制了输出电压的升高，实现了稳压输出的功能。而下方的1KΩ电阻跟串联的2700pF电容，则是正反馈支路，从取样绕组中取出感应电压，加到开关管的基极上，以维持振荡。右边的次级绕组就没有太多好说的了，经二极管RF93整流，220uF电容滤波后输出6V的电压。没找到二极管RF93的资料，估计是一个快速回复管，例如肖特基二极管等，因为开关电源的工作频率较高，所以需要工作频率的二极管。这里可以用常见的1N5816、1N5817等肖特基二极管代替。同样因为频率高的原因，变压器也必须使用高频开关变压器，铁心一般为高频铁氧体磁芯，具有高的电阻率，以减小涡流。

4.2.2充电电路

充电电路如图4.4所示。

图4.4 充电电路

图4.5 CN3068功能框图

一、设定充电电压

根据图4.5所示CN3068的功能框图可知，引脚FB为电池电压检测输入端。此引脚可以检测电池正极的电压，从而精确调制恒压充电时电池正极的电压，避免了从电池的正极到CN3068的BAT管脚之间的导线电阻或接触电阻等寄生电阻对充电的影响。如果在FB管脚和BAT管脚之间接一个电阻，可以调整恒压充电电压。

如图4.6所示。

图4.6 调整恒压充电电压

如果采用图4.6中的连接方式，那么在电池的正极电压Vbat为：

Vbat ＝4.2＋3.04×10-6×Rx

其中，Vbat的单位是伏特

Rx的单位是欧姆

由于该电路的输入电压为6V，要求输出电压为4.2V，那么将FB脚和BAT脚直接相连（即Rx=0）时，输出电压为4.2V。

二、设定充电电流

CN3068利用芯片部的功率晶体管对电池进行恒流和恒压充电，充电电流由外部电阻编程设定，从IR引脚连接一个外部电阻到地端可以对充电电流进行编程。在预充电阶段，此管脚的电压被调制在0.2V；在恒流充电阶段，此管脚的电压被调制在2V。

在恒流模式，计算充电电流的公式为：

ICH =0V / RIR

其中，ICH 表示充电电流，单位为安培

RIR 表示ISET管脚到地的电阻，单位为欧姆

现在需要500毫安的充电电流，可按下面的公式计算：

RIR =0V/0.5A = 3.6kΩ

为了保证良好的稳定性和温度特性，使用精度为1%的金属膜电阻。

通过测量IR管脚的电压可以检测充电电流。充电电流可以用下面的公式计算：

ICH = (VIR / RIR) ×900

三、充电状态指示

为了避免过长时间对电池充电，那么就需要显示充电状态，方便用户在充电结束后切断电源。CN3068有两个漏极开路状态指示端，STAT1和STAT2，这两个状态指示端可以驱动发光二极管。STAT2用来指示充电状态，在充电时，STAT2为低电平；STAT1用来指示充电结束状态，当充电结束时，STAT1为低电平。当电池的温度处于正常温度围之外超过0.15秒时，STAT1和STAT2管脚都输出高阻态。

当电池没有接到移动电源时，移动电源很快将输出电容充电到恒压充电电压值，由于电池电压检测输入端FB管脚的漏电流，FB管脚和BAT管脚的电压将慢慢下降到再充电阈值，这样在FB管脚和BAT管脚形成一个纹波电压为100mv的波形，同时STAT2输出脉冲信号表示没有安装电池。当电池连接端BAT管脚的外接电容C2为4.7uF时，脉冲的周期大约为10Hz。

表4.1列出了两个状态指示端及其对应的移动电源状态，STAT2管脚接红色LED，STAT1管脚接绿色LED。

表4.1 充电状态指示

当不用某个状态指示功能时，将不用的状态指示输出端接到地。

四、充电电路的稳定性

为了保证充电器正常工作，需要从电池端BAT到GND之间连接一个电容，电容值为4.7uF。

在恒流模式，IR管脚连接的电阻，电容也会影响系统的稳定性。通常情况下，在IR管脚没有外加电容时，在此管脚可以外接一个阻值高达50K的电阻。如果在IR管脚有外接的电容，则在此管脚允许外接的电阻值会减小。为了使充电器能正常工作，IR管脚外接电阻，电容所形成的极点应高于200KHz。假设IR管脚外接电容C，用下面的公式可以计算ISET管脚允许外接的最大电阻值：

RIR< 1／(6.28×2×105×C)

为了在IR管脚监测充电电流，或者隔离IR管脚的电容负载，可以用一个RC 滤波电路，如图4.7所示，这样系统的稳定性不受影响。

图4.7 隔离ISET管脚的电容负载

五、其它参数的设定

TEMP引脚是电池温度检测输入端。将TEMP脚接到电池的NTC传感器的输出端。如果TEMP管脚的电压小于输入电压的47%或者大于输入电压的84%超过0.15秒，意味着电池温度过低或过高，则充电将被暂停。如果TEMP在输入电压的47%和84%之间超过0.15秒，则电池故障状态将被清除，充电将继续。在本充电电路中，将TEMP引脚接地，电池温度监测功能被禁止。

电源输入端需要一个旁路电容，一般情况下，4.7uF的电容可以满足要求，对电容的类型没有限制，因此C1=4.7uF。

4.3 锂电池保护电路

锂离子电池保护电路包括过度充电保护、过电流/短路保护和过放电保护，要求过充电保护高精度、保护IC功耗低、高耐压以及零伏可充电等特性。

近年来，PDA、数字相机、手机、便携式音频设备和蓝牙设备等越来越多的产品采用锂电池作为主要电源。锂电池具有体积小、能量密度高、无记忆效应、循环寿命高、高电压电池和自放电率低等优点，与镍镉、镍氢电池不太一样，锂

电池必须考虑充电、放电时的安全性，以防止特性劣化。针对锂电池的过充、过度放电、过电流及短路保护很重要，所以通常都要求设计保护线路用以保护锂电池。

由于锂离子电池能量密度高，因此难以确保电池的安全性。在过度充电状态下，电池温度上升后能量将过剩，于是电解液分解而产生气体，因压上升而发生自燃或破裂的危险；反之，在过度放电状态下，电解液因分解导致电池特性及耐久性劣化，从而降低可充电次数。锂离子电池的保护电路就是要确保这样的过度充电及放电状态时的安全性，并防止特性劣化。

本设计选用UCC3952作为锂离子电池保护电路，UCC3952锂离子电池保护电路能加强单个充电电池组的使用寿命。该保护电路由部充电和放电电压限制、带有延时关闭的放电电流限制、当电池放电时的超低电流睡眠模式等组成。其他特征还包括片上一个为减少外部元件数量的MOSFET管和为减少功率损耗的电荷泵，同时还有低电压充电和放电的电池组。此保护电路只需要一个外部电容，并能在短路状态操作和安全关机。

锂电池保护电路如图3.8所示。

图3.8 锂电池保护电路

锂电池保护电路的外围电路非常简单，只需要在CBPS引脚和BNEG之间接一个0.1F外部电容。而BNEG脚连接电池负极，PACK+脚连接电池正极。TCLK 脚是生产测试模式引脚，该引脚是在集成电路生产测试过程中用来提供一个高频时钟，在使用时该引脚可不连接或接BNEG。

保护电路的功能如下：

1．过流的监测和保护

通过部检测电阻可以对放电电流不断地进行监测。如果部出现高电流（超过3A ）并且存在超过1ms，那么就认为是过流。这个延迟使得系统不会因旁路电容的影响而产生过流跳闸。在CBPS引脚上接一个0.1uF的电容来产生一个记忆时间，以保证芯片在一个极短时间电池电压低于最低工作电压时能正常工作。

一旦达到过电流条件，部的MOSFET管将关闭，使其恢复正常运行的唯一方法是让负载离开系统的正极PACK+。过流状态将在其部电路将负极PACK–和BENG引脚间的电压降到50Mv以下时结束，从而恢复到正常工作状态。

2．充电/放电模式的控制

当芯片检测到处于过电压的情况下，它可以防止任何形式的充电，但允许放电。这是通过激活线性控制回路，在其漏极到源终端的差动电压的基础上控制MOSFET管的栅极来实现。线性回路调节MOSFET与100mV的差分电压。当该部分适用于轻负载时，回路调节MOSFET的阻抗以保持100mV。当负载增加时，降低MOSFET的阻抗来保持100mV。在重载（仍低于“过电流”限制级别）时，回路将不会保持控制，并且将MOSFET的栅极驱动到电池电压（不是充电输出电压）。在过压状态该MOSFET管的R DS（on ）将高于在正常工作时的R DS（on ）。在此工作模式中，部MOSFET的压降（和相关的功率损

耗）仍然大大低于两个外部背靠背的MOSFET，因为其中有体二极管在运行。当芯片检测到处于欠压的情况时，将从电池组上断开负载，并且关闭本身，以最大限度地减少电池组的漏电流。几个电路仍然供电，把电池组放在充电器中来检测。一旦发现存在移动电源，线性回路将被激活，芯片将允许充电电流进入电池。这种线性控制的工作模式，实际上是直到电池电压达到一定程度的V UVR，到那时就会恢复正常工作。

4.4 放电电路

经测试，大多数便携设备充电器的输出电压在5V-6V之间，输出电流为500mA。因此，要求对外充电电路的输出为5.5V/500mA 。无论使用太阳能板（4.2V）直接对负载充电，还是通过部蓄电池（3.7V）对负载充电，其电压都低于手机要求的5.5V，那么就需要经过电压变换后对负载充电，选择MC34063作为控制电路，进行升压变换后对负载充电。

MC34063在前面的太阳能充电电路中已经介绍过了，此处不做重复说明。在本电路中，使用MC34063的升压工作模式。

图4.9所示为负载充电电路。

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 .....................................................................

风力发电机的设计及风力发电系统的研究毕业设计论文

毕 业 论 文 题 目： 风力发电机的设计及风力发电系统的研究

诚信声明 本人声明： 1、本人所呈交的毕业设计（论文）是在老师指导下进行的研究工作及取得的研究成果； 2、据查证，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，毕业设计（论文）中不包含其他人已经公开发表过的研究成果，也不包含为获得其他教育机构的学位而使用过的材料； 3、我承诺，本人提交的毕业设计（论文）中的所有内容均真实、可信。 作者签名：日期：年月日

毕业设计（论文）任务书 题目： 风力发电机的设计及风力发电系统的研究 一、基本任务及要求： 1）基本数据：额定功率 600=N P KW 连接方式 Y 额定电压 V U N 690= 额定转速 min /1512r n N = 相数 m=3 功率因数 88.00=?s c 效率 96.0=η 绝缘等级 F 极对数 P=2 2、本毕业设计课题主要完成以下设计内容： （1） 风力发电机的电磁设计方案； （2） 风力发电系统的研究； （3） 电机主要零部件图的绘制； （4） 说明书。 进度安排及完成时间： 2月20日——3月10日：查阅资料、撰写文献综述、撰写开题报告 3月13日——4月25日：毕业实习、撰写实习报告 3月27日——5月30日：毕业设计 4月中旬：毕业设计中期抽查 6月1日——6月14日：撰写毕业设计说明书（论文） 6月15日——6月17日：修改、装订毕业设计说明书（论文），并将电子文档上传FTP 6月17日——6月20日：毕业设计答辩

目录 摘要 ..............................................................................................I ABSTRACT ......................................................................................II 第1章绪论 .. (1) 1.1 开发利用风能的动因 (1) 1.1.1 经济驱动力 (1) 1.1.2 环境驱动力 (2) 1.1.3 社会驱动力 (2) 1.1.4 技术驱动力 (2) 1.2 风力发电的现状 (2) 1.2.1 世界风力发电现状 (2) 1.2.2 中国风力发电现状[13] (3) 1.3风力发电展望 (3) 第2章风力发电系统的研究 (5) 2.1 风力发电系统 (5) 2.1.1 恒速恒频发电系统 (5) 2.1.2 变速恒频发电机系统 (6) 2.2 变速恒频风力发电系统的总体设计 (10) 2.2.1 变速恒频风力发电系统的特点 (10) 2.2.2 变速恒频风力发电系统的结构 (10) 2.2.3 变速恒频风力发电系统运行控制的总体方案 (20) 第3章风力发电机的设计 (27) 3.1 概述[11] (27) 3.2 风力发电机 (28) 3.2.1 风力发电机的结构 (28) 3.2.2 风力发电机的原理 (29) 3.3 三相异步发电机的电磁设计 (29) 3.3.1 三相异步发电机电磁设计的特点 (30) 3.3.2 三相异步发电机和三相异步电动机的差异[2] (30) 3.3.3 三相异步发电机的电磁设计方案 (31) 3.3.4 三相异步发电机电磁计算程序 (32)

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)

光伏电站电气二次系统设计

电气二次 1.4. 2.1电站二次设计原则 （1）电站以1回110kV出线接至220kV海东变。电站的调度管理方式暂定由大理市调度中心调度。电站按“少人值守”的方式进行设计，采用微机监控装置，可以实现遥控、遥测、遥信，按电网要求配置监测点等。 （2）电站监控系统采用以计算机监控系统为基础的集中监控方案。 （3）综合自动化系统采用开放式分层分布系统结构。 计算机监控系统应能满足全站安全运行监视和控制所要求的全部设计功能。控制室设置计算机监控系统的值班员控制台。整个光伏发电站安装一套综合自动化系统，具有保护、控制、通信、测量等功能，可实现光伏发电系统及配电室的全功能综合自动化管理，实现光伏发电站与地调端的遥测、遥信功能及发电公司的监测管理。 本工程110kV设备、35kV配电装置、升压变、站用电源、逆变器等控制均纳入综合自动化计算机控制系统。控制电源为直流220V。 计算机监控系统置主控站，一个当地监控主站和一个远方调度站，实现就地和远方（电网调度）对光伏电站的监视控制，其控制操作需互相闭锁。 1.4. 2.2电气微机监控系统控制范围 （1）计算机监控系统站级控制层操作控制 操作控制指运行人员在单元控制室操作员工作站上调出操作相关的设备图后，通过操作键盘或鼠标，就可对需要控制的电气设备发出操作指令，实现对设备运行状态的变位控制。纳入控制的设备有： 110kV断路器、隔离开关等电气设备的分、合闸； 主变器有载调压。 35kV断路器的分、合闸； 就地发电子系统逆变器低压断路器的分、合闸； 操作控制的执行结果反馈到相关设备图上。其执行情况也产生正常(或异常)执行报告。执行报告在操作员工作站上予以显示并打印输出。 （2）计算机监控系统间隔级控制层控制 当计算机监控系统站级控制层停运或故障时，间隔级控制层能独立于站级控制层控制。站级控制层和间隔级控制层的控制不得同时进行，在软件作相应的闭锁配置，并设有远方/

光伏电站设计方案实例

光伏电站设计方案实例公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]

甘肃某建筑屋顶光伏发电系统初步 设计方案 一、项目背景 1、项目意义 （略） 2、项目建设地基本信息： 、建设地：甘肃某地 、当地地理纬度： 36°左右， 、年平均太阳能辐射资源：㎡·day 、当地气温：最高气温：38°C，最低气温：-20°C 、光伏电站建设布局及占地面积 屋顶面积：58x35=2030平方米， 朝向：正南 设计阵列朝向：正南 三、项目规模 预计最大装机容量：2030m2x130W/m2=264kW 四、方案设计 1、逆变器初选:根据初步预算容量选 用5台50千瓦串接式逆变器。 MPPT范围：350-800V

最大输入电压：1000V 2、组件选择：选用300Wp光伏组件。 3、支架倾角设计：鉴于该建筑朝向东南45度，为了综合考虑朝向非正南对发电的影响，设计光伏支架倾角为30°。 支架结构设计（略） 支架基础设计（略） 4、平面设计及阵列排布 （1）采用光伏组件横向排布，上下2层支架设计，18块一串，阵列总长18米。每个阵列有18x2=36块组件封2串组成，合计10800Wp。

（2）计算阵列占地投影宽度米，遮阴间距米，取值米。错误：上面说，横向排布，上下2层支架设计，18块一串，阵列总长18米。L阵列斜长应为4米。投影宽度米，遮阴间距米.

（3）设计布局8排,共计24个阵列，总设计安装容量 （如果设计布局7排,共计21个阵列，总设计安装容量，前后空间比较大） 5、总平面布置图： 6、电路设计（略） 五、投资预算： 1、静态投资： 序号项目单价(元)合计（万元）1电站单晶硅光伏组件Wp 25台50kVA逆变器等并网配件Wp25 3C型钢支架Wp13屋面混凝土基础Wp 4电缆Wp 接入系统Wp 5其他配件Wp 6安装劳务费等W 7其他Wp 8盈利、税、25%

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,

小型风力发电机动力结构设计毕业设计论文

第一章概述 1.1课题研究的目的和意义 数千年来，风能技术发展缓慢，也没有引起人们足够的重视。但自1973年世界石油危机以来，在常规能源告急和全球生态环境恶化的双重压力下，风能作为新能源的一部分才重新有了长足的发展。风能作为一种无污染和可再生的新能源有着巨大的发展潜力，特别是对沿海岛屿，交通不便的边远山区，地广人稀的草原牧场，以及远离电网和近期内电网还难以达到的农村、边疆，作为解决生产和生活能源的一种可靠途径，有着十分重要的意义。 当前，全球都面临着能源枯竭、环境恶化、气温升高等问题，日益增长的能源需求、能源安全问题受到世界各国广泛关注。风能是一种可再生能源，它资源丰富，是一种永久性的本地资源，可为人类提供长期稳定的能源供应;她安全、清洁，没有燃料风险，更不会在使用中破坏环境。为此，世界各国都在加快风力发电技术的研究，以缓解越来越重的能源与环境压力，中国也不例外。 中国是世界上最大的煤炭生产国和消费国，能源利用以煤炭为主。在当前以石化能源为主体的能源结构中，煤炭占73.8%，石油占18.6%，天然气占2%，其余为水电等其它资源。在电力的能源消费中，也是以煤炭为主，燃煤发电量占总发电量的80%。但是，能为人类所用的石化资源是有限的，据第二届环太平洋煤炭会议资料介绍，按目前的技术水平和采掘速度计算，全球煤炭资源还可开采200年。此外，石油探明储量预测仅能开采34年，天然气约能开采60年。随着人口的增长和经济的发展，能源供需矛盾加剧，如果不趁早调整以石化能源为主体的能源结构，势必形成对数亿年来地球积累的生物石化遗产更大规模的挖掘、消耗，由此将导致有限的石化能源趋于枯竭，人类生态环境质量下降的恶性循环，不利于经济、能源、环境的协调发展。电力部己制定“大力发展水电，继续发展火电，适当发展核电，积极发展新能源发电”的基本原则，把风力发电作为优化我国电力工业结构跨世纪的战略发展目标①。 表1-1 1996-2005年世界风电市场增长 从表1-1可以看出，世界上的风电能源增长的非常迅速，10年平均增长率达到了29.77。截止2005年底，全世界并网运行的风力发电机总装机容量达到59237 MW ,是1996年装机容量的9.76倍②。

独立光伏发电系统设计

独立光伏发电系统设计 目录 1引言 (1) 2 独立光伏发电系统工作原理 (1) 3 独立光伏发电系统的设计 (2) 3.1 系统容量的设计 (2) 3.2 太阳能电池组件及方阵的设计 (3) 3.2.1 光伏组件方阵设计需要考虑的问题 (3) 3.2.2 太阳能电池组件（方阵）的方位角与倾斜角 (4) 3.2.3 一般设计方法 (4) 3.3 直流接线箱的选型 (5) 3.4 光伏控制器的选型 (7) 3.6 光伏逆变器的选型 (8) 结论 (9)

独立光伏发电系统设计 摘要 太阳能光伏发电是一种最具可持续发展理想特征的可再生能源发电技术，发展太阳能光伏发电系统也具有很高的可行性，首先能缓解我国目前的能源问题以及日益严重的环境问题，还能解决边远地区居民用电难，成本高的问题。本论文将从小型独立系统的发电原理，系统设计原理，及其本身具有的优势结合其受众群体的所需考虑的各方面因素来设计适合家庭使用的小型系统。通过理论与实际市场调查相结合的方法设计适合全国各地人民使用的优惠且实用的系统。 关键词：小型；独立光伏发电；系统；优惠实用 1引言 当下，许多国家已把发展可再生能源作为未来实现可持续发展的重要方式，而中国也将以太阳能为代表的可再生能源作为未来低碳经济的重要组成部分。近年来，国家财政对太阳能产业的补贴力度逐年增强。独立光伏发电系统是指未与公共电网相连接的太阳能光伏发电系统，其输出功率提供给本地负载(交流负载或直流负载)的发电系统。其主要应用于远离公共电网的无电地区和一些特殊场所，如为公共电网难以覆盖的边远偏僻农村、海岛和牧区提供照明、看电视、听广播等基本生活用电，也可为通信中继站、气象站和边防哨所等特殊处所提供电源。 2 独立光伏发电系统工作原理 通过太阳能电池将太阳辐射能转换为电能的发电系统称为太阳能光伏发电系统。其主要结构由太阳能电池组件（或方阵）、蓄电池（组）、光伏控制器、逆变器（在有需要输出交流电的情况下使用）以及一些测试、监控、防护等附属设施构成。 太阳能电池方阵吸收太阳光并将其转化成电能后，在防反充二极管的控制下为蓄电池组充电。直流或交流负载通过开关与控制器连接。控制器负责保护蓄电池，防止出现过充或过放电状态，即在蓄电池达到一定的放电深度时，控制器将自动切断负载，当蓄电池达到过充电状态时，控制器将自动切断充电电路。有的控制器能够显示独立光伏发电系统的充放电状态，并能贮存必要的数据，甚至还具有遥测、遥信和遥控的功能。在交流光伏发电系统中，DC-AC逆变器将蓄电池组提供的直流电变成能满足交流负载需要的交流电。

光伏电站设计经验及案例图片

光伏电站设计经验及案例图片与大家分享（转） 在一个论坛上看到这处帖子，感觉很好，收藏与大家分享 以前是一直在设计院做电气设计，我所在设计院是工业院，主要方向是电子、半导体、集成电路等工厂项目，03年就开始做太阳能光伏工厂项目，算是国内光伏行业工厂设计的鼻祖吧。得益于国内光伏行业红红火火的发展势头，国内叫得上名字的光伏工厂基本都是我们的客户。08年金融危机的影响使电池组件外销受阻，大量电池组件厂开始国内自建或合作建光伏电站，以消耗电池产能。由此我所在设计院又开始跟一些光伏工厂合作向光伏系统集成延伸，即进入光伏发电系统设计等。这期间项目以屋顶光伏项目居多。09年底、10年初开始跟某发电集团合作，毕竟是五大发电集团之一，项目基本不愁，都是系统内的。项目规模10MW、5MW都有。我是10年初从设计院派到这个刚成立的合作团队中，至今差不多正好一年。回想这一年还是蛮辛苦的，经常奔波于江苏与北京西北几省。由于都是总包项目，不光是设计那点事，前期资料收集、参加项目各审批会议、各种方案经济比较、并网问题跟各地电网公司的协调、项目设备订货文件编写、后期工地服务、项目验收等等。加上团队人员也少，没有设计院的那样单一只管设计的可能。由于是总包，也不可能像设计院那样把许多细节推给施工单位的可能。 当然这些辛苦还算所值，也学了很多东西。 可能没接触过光伏发电的人觉得这很高深，充满神秘。其实也就那么点事。基础理论还是那些东西。主要包括光伏阵列布置——间距、倾角、日照分析等太阳能辐射相关计算，太阳能辐射计算这个也是成熟理论，找本相关书籍即可。然后是汇流、逆变、升压、并网。逆变技术，我想大部分人大学都学过“电力电子技术”课程，再找出来重温一下。再找些逆变厂家样本看看基本都明白了。升压不用多说，搞电的不陌生了，可看成是配电系统反过来。并网，这个对大多数做35KV以下的供配电设计的人来说比较陌生。这是电力设计院的势力范围，一般非电力设计院是接触不到的。其实这部分内容也很固定，找套电力院图纸仔细研究就明白了，如包括：变电站与中调地调的光纤通信、线路光纤纵差保护、电力调度与数据网、电能质量监测、公用测控、电能采集、远动等。一般说来这部分内容都是委托当地电网公司指定电力院设计的，你只要明白就行。 由于一些原因，我现在不做光伏发电了，给大家发电项目照片看看，有些是我去参观的项目、有些是我自己做的项目。欢迎交流... 光伏电站比较占地方，如10MW的装机容量占地约三四百亩，所以大型地面光伏电站大都选址荒滩戈壁。中国西北地区光照资源好，又多荒滩戈壁，是光伏太阳能建设的合适厂址。

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)

光伏发电系统设计方案专业设计书

光伏发电工程 项 目 方 案 设 计 书

目录 一、概述 (4) 1.1项目概况 (4) 1.2编制依据 (4) 二、建设地址资源简述 (4) 2.1日照资源 (4) 2.2接入系统条件 (6) 三、总体方案设计 (6) 3.1光伏工艺部分 (6) 3.2太阳电池组件选型 (7)

3.3光伏阵列设计 (12) 3.4系统效率分析 (15) 四、电气部分 (16) 4.1概述 (16) 4.2系统方案设计选型 (16) 4.3电气主接线 (20) 4.4主要设备选型 (20) 4.5防雷及接地 (30) 4.6电气设备布置 (31) 4.7电缆敷设及电缆防火 (31) 五、工程案例 ........................................................................... 错误!未定义书签。 六、系统配置以及报价.............................................................. 错误!未定义书签。

一、概述 1.1 项目概况 1)建设规模：光伏系统用来供给小区道路亮化用电及楼宇亮化用电。该系统设计使用最大负荷50KVA，为保证系统在连续阴雨天或其它太阳辐射不足情况下正常使用，系统接入市电作为辅助能源，提高系统的稳定性能。为减少系统因直流端电流过大造成的线路损耗，系统采用220V直流接入逆变输出三相380V/220V交流。针对固定式安装电池板，采用最佳倾角进行安装，地区最佳角度为46度（朝向正南），控制柜、逆变器及蓄电池储能系统均须安放于在室。 1.2 编制依据 本初步设计说明书主要根据下列文件和资料进行编制的： 1)GB50054《低压配电设计规》； 2)GB50057《建筑物防雷设计规》； 3)GB31／T316—2004《城市环境照明规》； 4)GBJl33—90《民用建筑照明设计标准》； 5)JGG／T16—921《民用建筑电气设计规》； 6)GBJ１6—87《建筑设计防火规》； 7)《中华人民国可再生能源法》； 8)国家发展改革委《可再生能源发电有关管理规定》； 二、建设地址资源简述 2.1日照资源 我国属世界上太阳能资源丰富的国家之一，全年辐射总量在917～2333kWh/㎡年之间。全国总面积2/3 以上地区年日照时数大于2000 小时。

光伏毕业论文参考

目录摘要1 ABSTRACT 2 1 绪论3 2 太阳能光伏电源系统的原理及组成4 2.1 太阳能电池方阵4 2.1.1 太阳能电池的工作原理5 2.1.2 太阳能电池的种类及区别5 2.1.3 太阳能电池组件5 2.2 充放电控制器6 2.2.1 充放电控制器的功能7 2.2.2 充放电控制器的分类7 2.2.3 充放电控制器的工作原理8 2.3 蓄电池组9 2.3.1 太阳能光伏电源系统对蓄电池组的要求9 2.3.2 铅酸蓄电池组的结构10 2.3.3 铅酸蓄电池组的工作原理10 2.4 直流-交流逆变器11 2.4.1 逆变器的分类11 2.4.2 太阳能光伏电源系统对逆变器的要求12 2.4.3 逆变器的主要性能指标12 2.4.4 逆变器的功率转换电路的比较14 3 太阳能光伏电源系统的设计原理及其影响因素16 3.1 太阳能光伏电源系统的设计原理17 3.1.1 太阳能光伏电源系统的软件设计17 3.1.2 太阳能光伏电源系统的硬件设计19 3.2 太阳能光伏电源系统的影响因素20 4 总结21 致谢参考文献 摘要 光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上蓄电池组，充放电控制器，逆变器等部件就形成了光伏发电装置。本文首先介绍了太阳能光伏电源系统的原理及其组成，初步了解了光生伏打效应原理及其模块组成，然后进一步研究各功能模块的工作原理及其在系统中的作用，最后根据理论研究成果，利用硬件和软件相结合的方法设计出太阳能光伏电源系统，以及研究系统的影响因素。 关键词：光生伏特效应；太阳能电池组件；蓄电池组；充放电控制器；逆变器

光伏电站设计方案实例

甘肃某建筑屋顶光伏发电系统初步 设计方案 一、项目背景 1、项目意义 （略） 2、项目建设地基本信息： 2.1、建设地：甘肃某地 2.2、当地地理纬度： 36°左右， 2.3、年平均太阳能辐射资源：5.5KWh/㎡·day 2.4、当地气温：最高气温：38°C，最低气温：-20°C 2.5、光伏电站建设布局及占地面积 屋顶面积：58x35=2030平方米， 朝向：正南 设计阵列朝向：正南 三、项目规模 预计最大装机容量：2030m2x130W/m2=264kW 四、方案设计 1、逆变器初选:根据初步预算容量 选用5台50千瓦串接式逆变器。 MPPT范围：350-800V

最大输入电压：1000V 2、组件选择：选用300Wp光伏组件。 3、支架倾角设计：鉴于该建筑朝向东南45度，为了综合考虑朝向非正南对发电的影响，设计光伏支架倾角为30°。 3.1支架结构设计（略） 3.2支架基础设计（略） 4、平面设计及阵列排布 （1）采用光伏组件横向排布，上下2层支架设计，18块一串，阵列总长18米。每个阵列有18x2=36块组件封2串组成，合计10800Wp。

（2）计算阵列占地投影宽度1.75米，遮阴间距2.34米，取值2.45米。错误：上面说，横向排布，上下2层支架设计，18块一串，阵列总长18米。L阵列斜长应为4米。投影宽度3.46米，遮阴间距4.91米.

（3）设计布局8排,共计24个阵列，总设计安装容量259.2kWp （如果设计布局7排,共计21个阵列，总设计安装容量226.8kWp，前后空间比较大） 5、总平面布置图： 6、电路设计（略） 五、投资预算： 1、静态投资： 序号项目单价(元) 合计（万元） 1 259.2kWp电站单晶硅光伏组件 3.20/Wp 82.94 2 5台50kVA逆变器等并网配件 1.00/Wp 25 3 C型钢支架0.5/Wp 13 屋面混凝土基础0.1/Wp 2.59 4 电缆0.2/Wp 5.18

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

小型家用风力发电机毕业设计

小型家用风力发电机毕 业设计 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】

摘要风能作为一种清洁的可再生能源越来越受到人们的重视，风力发电也逐渐成为了时下的朝阳产业。本论文详细阐明了小型独立风力发电系统的设计方案，对风力发电机组的结构和电能的变换及继电控制电路做了深入的研究。 本文提出的解决方案为，风力发电机组带动单相交流发电机，然后通过AC—DC—AC 变换为用户需要的标准交流电，并且考虑到风力的不稳定性，在系统中并入蓄电池组，通过控制电路的监控实现系统的控制，保证系统在风能充足时可蓄能，在风能不充足时亦可为负载供电。系统的运行状况采用继电控制电路监控和切换。 本论文的重点在于继点控制电路的设计，并对各种不同风力情况下系统的运行状况进行了全面而严谨的分析，最后电气控制部分进行了系统仿真。 关键词：风力发电机组；整流——逆变；继电控制 目录

引言 随着世界工业化进程的不断加快，使得能源消耗逐渐增加，全球工业有害物质的排放量与日俱增，从而造成气候异常、灾害增多、恶性疾病的多发，因此，能源和环境问题成为当今世界所面临的两大重要课题。由能源问题引发的危机以及日益突出的环境问题，使人们认识到开发清洁的可再生能源是保护生态环境和可持续发展的客观需要。可以说，对风力发电的研究和进行这方面的毕业设计对我们从事风力发电事业的同学是有着十分重大的理论和现实意义的，也是十分有必要的

第一章绪论 风能是一种清洁的、储量极为丰富的可再生能源，它和存在于自然界的矿物质燃料能源，如煤、石油、天然气等不同，它不会随着其本身的转化和利用而减少，因此可以说是一种取之不尽、用之不竭的能源。而矿物质燃料储量有限，正在日趋减少，况且其带来的严重的污染问题和温室效应正越来越困扰着人们。因此风力发电正越来越引起人们的关注。 风力发电概述 1.1.1风力发电现状与展望 全球风能资源极为丰富，技术上可以利用的资源总量估计约53×106亿kWh /年。作为可再生的清洁能源，受到世界各国的高度重视。近20年来风电技术有了巨大的进步，发展速度惊人。而风能售价也已能为电力用户所承受：一些美国的电力公司提供给客户的风电优惠售价已达到2～美分/kWh，此售价使得美国家庭有25%的电力可以通过购买风电获得。 2004年欧洲风能协会和绿色和平组织签署了《风力12——关于2020年风电达到世界电力总量的12%的蓝图》的报告，“风力12%”的蓝图展示出风力发电已经成为解决世界能源问题的不可或缺的重要力量。按照风电目前的发展趋势，预计2008～2012年期间装机容量增长率为20%，以后到2015年期间为15%，2017～2020年期间为10%。其推算的结果2010年风电装机亿KW，风电电量×104亿kWh，2020年风电装机亿KW，风电电量×104亿kWh，占当时世界总电消费量×104亿kWh的%。 世界风电发展有如下特点：

分布式光伏发电系统设计方案(专业)

某学校 512K分布式光伏发电系统设计方案2013年10月10日 项目编号：XXX

目录 1工程概述 (3) 1.1工程名称 (3) 1.2 地理简介 (3) 1.3 气象资料 (3) 2太阳能并网发电系统介绍 (4) 2.1 太阳能并网发电系统工作原理 (4) 2.2 主要组成设备介绍 (4) 3方案设计 (5) 3.1 设计依据 (5) 3.2 设计原则 (5) 3.3 系统选型设计 (6) 3.4 主要设备的选型说明 (6) 3.4.1电池组件 (6)

3.4.2 组件结构图 (7) 3.4.3 并网逆变器 (8) 3.4.4 并网逆变器规格 (9) 4发电量估算 (10) 5系统的社会效益 (10) 5.1社会效益(25年) (10) 6设备材料清单及造价一览表（此报价含税不含物流费用） (11) 7工程业绩表及典型工程 (11) 8合利欧斯优势 (16) 8.1 与保利协鑫（GCL）的合作 (16) 8.2 与河北**的的合作 (17) 1工程概述 1.1工程名称 河南**外国语学校512kW户用分布式光伏发电项目。

1.2 地理简介 郑州位于东经112°42'-114°13' ，北纬34°16'-34°58'，东西宽166公里，南北长75公里，总面积约为7446.2平方公里，其中市区面积约1010．3平方公里，山地面积约2377平方公里，水面面积约11.4平方公里。郑州市属北温带大陆性季风气候，冷暖适中、四季分明，春季干旱少雨，夏季炎热多雨，秋季晴朗日照长，冬季寒冷少雨。郑州市冬季最长，夏季次之，春季较短。统计资料表明郑州市的平原和丘陵地区春季开始的时间大致在3月27日，终止于5月20日，历时55天；夏季开始于5月21日，终止于9月7日，历时110天；秋季开始于9月8日，终止于11月9日，历时63天；11月10日至次年的3月26日为冬季，长达137天。处于西部浅山丘陵区的荥阳、巩义、新密和登封四市，年平均气温在14～14.3℃之间。郑州年平均降雨量640.9毫米，无霜期220天，全年日照时间约2400小时。 1.3 气象资料 气象资料以NASA数据库中郑州气象数据为参考。 表1 气象资料表

光伏发电系统_毕业设计

1. 引言 日常生活和社会生产都离不开能源。人们通过直接或间接利用某些自然资源得到能，因而，把具有某种形式能量资源以及由它加工或转换得到的产品统称为能源。前者叫自然能源或一次能源，如矿物燃料、植物燃料、太阳能、水能、风能、海洋能、地热能和潮汐能等，后者通常又把可再生的自然资源称为新能源，其围包括太阳能、生物质能、风能、地热能和海洋能等。矿物燃料（煤、石油、天然气等）又称为常规能源。 值得注意，几乎所有的自然资源，从广义的角度看都来自太阳能。由大气、陆地、海洋、生物等所接受的太阳能都是各种自然资源的源泉。矿物燃料是古生物长期沉积在地下形成的，它的形成源自远古的太阳能。[9]水的蒸发和凝结，风、雨、冰、雪等自然现象的动力也是靠太阳，因而水能、风能归根到底都来自太阳能。生物质能是通过光合、光化作用转化太阳辐射能取得的。由于太阳和月球对地球水的吸水作用产生潮汐能。 世界上最丰富的永久能源是太阳能。地球截取的太阳能辐射能通量为1.7ⅹ1014kW,比核能、地热和引力能储量总和还要大5000多倍。其中约30%被反射回宇宙空间；47%转变为热，以长波辐射形式再次返回空间；约23%是水蒸发、凝结的动力，风和波浪的动能，植物通过光合作用吸收的能量不到0.5%。地球每年接受的太阳能总量为1ⅹ1018kW·h。这相当于5ⅹ1014桶原油，是探明原油储量的近千倍，是世界年耗总能量的一万余倍。 太阳的能量是如此巨大，正如通常所说的“取之不尽、用之不竭”，但是太阳辐射能的通量密度较低，大气层外为1353W/m2.太通过大气层时会进一步衰减，还会受到天气、昼夜以及空气污染等因素的影响，因而，太阳能对地球又呈现间歇性质，时高时低，时有时无。太阳能须加有储热装置，这些都使太阳能利用系统的初期投资变得昂贵。综上所述，太阳能利用具有以下明显的特点：（1）总能量很大，但太阳能通量密度较低； （2）是可再生的能源，但又具有间歇性； （3）无污染的清洁能源； （4）太阳能本身是免费的，有效利用它的初期投资较高； （5）太阳能热利用较容易实现热能能级的合理匹配，从而做到热尽使用。

离网光伏发电系统设计案例分析

离网光伏发电供电系统设计案例 1系统原理图 1.1系统实物连接图(图一) 图一 1.2系统连接框图（图二） 图二

1.3系统安装方式 该系统用于医院，故太阳能电池板设计成地面电站安装形式（放于医院大楼屋顶），太阳能电池板固定支架之间采用螺丝固定的方式连接；支架底座考虑到风速及屋顶防水措施保护，采用一次性浇筑好的水泥压块（如图三所示）；太阳能电池板之间接头采用MC4公母插头，方便拆卸。 图三 2、系统主要部件设计 2.1太阳能电池板 2.1.1太阳能电池板选型 光伏组件选用多晶硅组件，型号为250Wp的多晶硅组件，每块内部封装156*156多晶电池片60片，该组件拥有高转换效率，确保卓越品质；该组件能够承受高风压、雪压以及极端温度条件；能够达到12年90%和25年80%的输出功率，5年工艺材料的质保。 2.1.2

表六 2.1.3太阳能电池板实物图（如图四所示） 图四 2.2光伏汇流箱 2.2.1光伏汇流箱的选型 对于光伏发电系统，为了减少光伏组件与光伏控制器或者逆变器之间的连接线，方便维护，提供可靠性，一般需要在光伏组件与光伏控制器或者逆变器

之间增加直流汇流装置，故系统中需要增加光伏防雷汇流箱。又根据太阳能电池板的并联数为10并，我们正常把每并电流预设为10A，考虑到控制器是两路输入每路电流50A，故选用两台5进1出的汇流箱。 2.2.2功能特点 满足室内、室外安装要求 最大可接入16路光伏串列，单路最大电流20A 宽直流电压输入，光伏阵列最高输入电压可达1000VDC 光伏专用熔断器 光伏专用高压防雷器，正负极都具有防雷功能 可实现多台机器并联运行 维护简易、快捷 远程监控（选配）