太阳能光伏系统在变电站直流系统中的应用
摘要：太阳能是资源最丰富的可再生能源，具有独特的优势和巨大的开发利用潜力。充分利用太阳能有利于保持人与自然的和谐相处及能源与环境的协调发展。进入21世纪以来，世界太阳能光伏发电产业快速发展，市场应用规模迅速扩大，中国光伏产业在国家大型工程项目、推广计划和国际合作项目的推动下，正以前所未有的速度迅速发展。随着太阳能光伏电池价格的逐渐降低，变电站使用太阳能供电已经成为可能。
关键字：太阳能光伏，光伏直流系统，光伏控制器
太阳能是资源最丰富的可再生能源，具有独特的优势和巨大的开发利用潜力。充分利用太阳能有利于保持人与自然的和谐相处及能源与环境的协调发展。进入21世纪以来，世界太阳能光伏发电产业快速发展，市场应用规模迅速扩大，中国光伏产业在国家大型工程项目、推广计划和国际合作项目的推动下，正以前所未有的速度迅速发展。随着太阳能光伏电池价格的逐渐降低，变电站使用太阳能供电已经成为可能。
2110kV变电站光伏直流系统的应用
110kV变电站作为典型的无人值守变电站，其直流负荷正常不超过1kW，配置的蓄电池容量为200Ah，直流充电机的额定电压、额定电流分别为220V、40A，太阳能光伏直流系统110kV变电站试用非常理想。变电站直流系统为独立的太阳能发电系统，在白天有日照的情况下，由太阳能光伏系统产生的电能向变电站内的直流系统供电，同时再和变电站原有的交直流系统连接。通过光伏控制器来实现当光伏发电系统发电量不足时的电源自动切换，增强直流系统供电的可靠性。变电站光伏直流系统原理图见图1所示。
太阳能光伏系统在变电站直流系统中的应用
图1变电站太阳能光伏直流系统连接原理图
3变电站光伏直流系统的特点
在变电站原有直流系统的基础上，增加了太阳能电池组件和光伏控制器，太阳能电池组件方阵在太阳光的照射下产生并输出电能，经光伏控制器稳压后输出至直流系统的合闸母线上。在充电机输出回路上加防反二极管(实际上，在光伏控制
器和充电模块内部已经加装了防反二极管)。这样，当太阳能电池组件输出电压在直流系统的要求范围内时，由光伏系统给直流系统供电，同时向蓄电池充电，此时充电机输入端交流接触器受光伏控制器控制而断开。当太阳能电池组件输出电压不符合直流系统的要求范围时，光伏控制器自动停止输出且控制充电机输入端交流接触器吸合，此时由充电机给变电站直流系统供电。光伏控制器和充电机交替工作，互为备用，以提高变电站直流系统的供电可靠性。
4变电站光伏直流系统的配置
4.1太阳能电池组件
110kV变电站蓄电池容量为200Ah，正常充电限流电流为0.1C10(即20A)，要求变电站光伏直流系统太阳能电池组件方阵的最大输出功率为5.1kW。采用高品质单晶硅太阳能电池组件进行铺设，单片太阳能电池组件面积为1.3m2，能够在可利用面积内铺设30块。此发电系统的最大发电功率能够保证达到6kW，既满足了蓄电池均充的需要，又保证了对负荷的供电。
表1GCS-165C太阳能电池组件技术参数表
太阳能光伏系统在变电站直流系统中的应用
4.2太阳能控制器的功能
太阳能控制器采用阶梯式逐级限流充电方法，依据蓄电池组端电压的变化趋势，自动控制多路太阳能电池方阵的依次接通或断开，既可充分利用宝贵的太阳能电池资源，又可保证蓄电池组的安全和可靠的工作。
4.3太阳能控制器的性能特点
(1)光伏电池组件输入：配置3+1路防雷器1路;蓄电池输入和直流输出负荷各1路。
(2)微机控制，中文大屏幕液晶显示，充放电参数可根据变电站的运行情况设定，能适应不同场合的特殊要求，可避免充电机开关和光伏电池开关同时开启或关断。(3)具备完善的保护功能。
(4)具有RS-485或以太网通信接口。
(5)具有温度补偿功能。
4.4控制器技术参数
控制器的技术参数见表2。
太阳能光伏系统在变电站直流系统中的应用
表2控制器技术参数
4.5系统参数设置
系统参数的设置见表3。
太阳能光伏系统在变电站直流系统中的应用
表3系统参数设置
5经济效益与社会效益分析
根据测算，使用太阳能光伏系统后，变电站每年可节省电量近5万kWh，经济效益3万元。太阳能是绿色、环保无污染
的清洁能源，面对传统能源日益紧张的形势和严重的污染，利用太阳能无疑是未来社会发展的必然趋势。
(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)
前言 太阳能光伏发电是新能源和可再生能源的重要组成部分，由于它集开发利用绿色可再生能源、改善生态环境、改善人民生活条件于一体，被认为是当今世界上最有发展前景的新能源技术，因而越来越受到人们的青睐。随着世界光伏市场需求持续高速增长、我国《可再生能源法》的颁布实施以及我国光伏企业在国际光伏市场上举足轻重的良好表现，我国光伏技术应用呈现了前所未有的快速增长的态势并表现出强大的生命力。它的广泛应用是保护生态环境、走经济社会可持续发展的必由之路。 太阳能发电的利用通常有两种方式，一种是将太阳能发电系统所发出的电力输送到电网中供给其他负载使用，而在需要用电的时候则从电网中获取电能，称谓并网发电方式。另一种是依靠蓄电池来进行能量存储的所谓独立发电方式，它主要用于因架设线路困难市电无法到达的场合，应用十分广泛。
1.项目概况 1.1项目背景及意义 本项目拟先设计一个独立系统，安装在客户工厂的屋顶上，用于演示光伏阵列采取跟踪模式和固定模式时发电的情况，待客户参考后再设计一套发电量更大的系统，向工厂提供生产生活用电。本系统建成后将为客户产品做出很好的宣传，系统会直观的显示采用跟踪系统后发电总量的提升情况。 1.2光伏发电系统的要求 因本系统仅是一个参考项目，所以这里就只设计一个2.88kWp的小型系统，平均每天发电5.5kWh,可供一个1kW的负载工作5.5小时。 2.系统方案 2.1现场资源和环境条件 江阴市位于北纬31°40’34”至31°57’36”，东经119°至120°34’30”。气候为亚热带北纬湿润季风区，冬季干冷多晴，夏季湿热雷雨。年降水量1041.6毫米，年平均气温15.2℃。具有气候温和、雨量充沛、四季分明等特点。其中4月-10月平均温度在10℃以上，最冷为1月份，平均温度2.5℃；最热月7月份，平均温度27.6℃。
太阳能光伏电源毕业论文设计目录 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... 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Topic： The Design of Photovoltaic Power Abstract
太阳能光伏发电系统基本组成 欧阳光明（2021.03.07） 太阳能发电分为光热发电和光伏发电。通常说的太阳能发电指的是太阳能光伏发电，简称“光电”。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，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。 理论上讲，光伏发电技术可以用于任何需要电源的场合，上至航天器，下至家用电源，大到兆瓦级电站，小到玩具，光伏电源无处不在。太阳能光伏发电的最基本元件是太阳能电池（片），有单晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜电池等。其中，单晶和多晶电池用量最大，非晶电池用于一些小系统和计算器辅助电源等。中国国产晶体硅电池效率在10至13％左右，国际上同类产品效率约12至14％。由一个或多个太阳能电池片组成的太阳能电池板称为光伏组件。 太阳能发电系统由太阳能电池组、太阳能控制器、蓄电池（组）组成。如输出电源为交流220V或110V，还需要配置逆变器。各部分的作用为：（一）太阳能电池板：太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中价值最高的部分。其作用是将太阳
的辐射能力转换为电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。太阳能电池板的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本。 （二）太阳能控制器：太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态，并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。在温差较大的地方，合格的控制器还应具备温度补偿的功能。其他附加功能如光控开关、时控开关都应当是控制器的可选项。 （三）蓄电池：一般为铅酸电池，小微型系统中，也可用镍氢电池、镍镉电池或锂电池。其作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来，到需要的时候再释放出来。 （四）逆变器：在很多场合，都需要提供220V AC、110V AC 的交流电源。由于太阳能的直接输出一般都是12V DC、24V DC、48V DC。为能向220V AC的电器提供电能，需要将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成交流电能，因此需要使用DC-AC逆变器。在某些场合，需要使用多种电压的负载时，也要用到DC-DC 逆变器，如将24V DC的电能转换成5V DC的电能（注意，不是简单的降压）。
光伏电源系统的原理及组成 首先太阳能电池发电系统是利用以光生伏打效应原理制成的太阳能电池将太阳辐射能直接转换成电能的发电系统。它由太阳能电池方阵、控制器、蓄电池组、直流/交流逆变器等部分组成，其系统组成如图所示。 1．太阳能电池方阵： 太阳能电池单体是光电转换的最小单元，尺寸一般为4cm 2到100cm 2 不等。太阳能 电池单体的工作电压约为, 工作电流约为20－25mA/cm 2 , 一般不能单独作为电源使用。将太阳能电池单体进行串并联封装后，就成为太阳能电池组件，其功率一般为几瓦至几十瓦，是可以单独作为电源使用的最小单元。太阳能电池组件再经过串并联组合安装在支架上，就构成了太阳能电池方阵，可以满足负载所要求的输出功率 (见图1－2)。 （1）硅太阳能电池单体 常用的太阳能电池主要是硅太阳能电池。晶体硅太阳能电池由一个晶体硅片组成，在晶体硅片的上表面紧密排列着金属栅线，下表面是金属层。硅片本身是P 型硅，表面扩散层是N 区，在这两个区的连接处就是所谓的PN 结。PN 结形成一个电场。太阳能电池的顶部被一层抗反射膜所覆盖，以便减少太阳能的反射损失。 太阳能电池的工作原理如下： 光是由光子组成，而光子是包含有一定能量的微粒，能量的大小由光的波长 决定，光被晶体硅吸收后，在PN 结中产生一对对正负电荷，由于在PN 结 区域的正负电荷被分离，因而可以产生一个外电流场，电流从晶体硅片电池 的底端经过负载流至电池的顶端。这就是“光生伏打效应”。
将一个负载连接在太阳能电池的上下两表面间时，将有电流流过该负载，于是太阳能电池就产生了电流；太阳能电池吸收的光子越多，产生的电流也就越大。光子的能量由波长决定，低于基能能量的光子不能产生自由电子，一个高于基能能量的光子将仅产生一个自由电子，多余的能量将使电池发热，伴随电能损失的影响将使太阳能电池的效率下降。 （2）硅太阳能电池种类 目前世界上有3种已经商品化的硅太阳能电池：单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池。对于单晶硅太阳能电池，由于所使用的单晶硅材料与半导体工业所使用的材料具有相同的品质，使单晶硅的使用成本比较昂贵。多晶硅太阳能电池的晶体方向的无规则性，意味着正负电荷对并不能全部被PN结电场所分离，因为电荷对在晶体与晶体之间的边界上可能由于晶体的不规则而损失，所以多晶硅太阳能电池的效率一般要比单晶硅太阳能电池低。多晶硅太阳能电池用铸造的方法生产，所以它的成本比单晶硅太阳能电池低。非晶硅太阳能电池属于薄膜电池，造价低廉，但光电转换效率比较低，稳定性也不如晶体硅太阳能电池，目前多数用于弱光性电源，如手表、计算器等。 一般产品化单晶硅太阳电池的光电转换效率为 13――15 % 产品化多晶硅太阳电池的光电转换效率为 11――13 % 产品化非晶硅太阳电池的光电转换效率为 5――8 % （3）太阳能电池组件 一个太阳能电池只能产生大约电压，远低于实际应用所需要的电压。为了满足实际应用的需要，需把太阳能电池连接成组件。太阳能电池组件包含一定数量的太阳能电池，这些太阳能电池通过导线连接。一个组件上，太阳能电池的标准数量是36片（10cm×10cm），这意味着一个太阳能电池组件大约能产生17V的电压，正好能为一个额定电压为12V的蓄电池进行有效充电。 通过导线连接的太阳能电池被密封成的物理单元被称为太阳能电池组件，具有一定的防腐、防风、防雹、防雨等的能力，广泛应用于各个领域和系统。当应用领域需要较高的电压和电流而单个组件不能满足要求时，可把多个组件组成太阳能电池方阵，以获得所需要的电压和电流。 太阳能电池的可靠性在很大程度上取决于其防腐、防风、防雹、防雨等的能力。其潜在的质量问题是边沿的密封以及组件背面的接线盒。
太阳能光伏系统的分类 目录 内容提要 (2) 引言 (2) 1.小型太阳能供电系统（SmallDC） (3) 2.简单直流系统（SimpleDC） (3) 3.大型太阳能供电系统（LargeDC） (3) 4.交流、直流供电系统（AC/DC） (3) 5.并网系统（UtilityGridConnect） (4) 6.混合供电系统（Hybrid） (4) 7.并网混合供电系统（Hybrid） (7)
太阳能光伏系统的分类详细介绍 关键词: 光伏系统独立系统混合系统 一般我们将光伏系统分为独立系统、并网系统和混合系统。如果根据太阳能光伏系统的应用形式，应用规模和负载的类型，对光伏供电系统进行比较细致的划分。还可以将光伏系统细分为如下六种类型：小型太阳能供电系统（SmallDC）；简单直流系统（SimpleDC）；大型太阳能发电系统（LargeDC）；交流、直流供电系统（AC/DC）；并网系统（UtilityGridConnect）；混合供电系统（Hybrid）；并网混合系统。下面就每种系统的工作原理和特点进行说明。 1.小型太阳能供电系统（SmallDC） 该系统的特点是系统中只有直流负载而且负载功率比较小，整个系统结构简单，操作简便。其主要用途是一般的家庭户用系统，各种民用的直流产品以及相关的娱乐设备。如在我国西部地区就大面积推广使用了这种类型的光伏系统，负载为直流灯，用来解决无电地区的家庭照明问题。 2.简单直流系统（SimpleDC） 该系统的特点是系统中的负载为直流负载而且对负载的使用时间没有特别 的要求，负载主要是在白天使用，所以系统中没有使用蓄电池，也不需要使用控制器，系统结构简单，直接使用光伏组件给负载供电，省去了能量在蓄电池中的储存和释放过程，以及控制器中的能量损失，提高了能量利用效率。其常用于PV水泵系统、一些白天临时设备用电和一些旅游设施中。下图显示的就是一个简单直流的PV水泵系统。这种系统在发展中国家的无纯净自来水供饮的地区得到了广泛的应用，产生了良好的社会效益。
扬州大学能源与动力工程学院本科生课程设计 题目：北京市发电系统设计 课程：太阳能光伏发电系统设计 专业：电气工程及其自动化 班级：电气0703 姓名：严小波 指导教师：夏扬 完成日期：2011年3月11日
目录 1光伏软件Meteonorm和PVsyst的介绍---------------------------------------------3 1.1 Meteonorm--------------------------------------------------------------------------3 1.2 PVsyst-------------------------------------------------------------------------------4 2中国北京市光照辐射气象资料-------------------------------------------------------11 3独立光伏系统设计----------------------------------------------------------------------13 3.1负载计算（功率1kw，2kw，3kw，4kw，5kw）-----------------------------13 3.2蓄电池容量设计（电压：24V，48V）----------------------------------------13 3.3太阳能电池板容量设计，倾角设计--------------------------------------------13 3.4太阳能电池板安装间隔计算及作图。-----------------------------------------16 3.5逆变器选型--------------------------------------------------------------------------17 3.6控制器选型--------------------------------------------------------------------------17 3.7系统发电量预估--------------------------------------------------------------------18
《江西省民用建筑太阳能光伏系统应用技术规范》 评审会议纪要 2010年10月10日江西省住房和城乡建设厅组织召开了评审会，由江西省建筑设计研究总院和江西省电力院主编、中国瑞林工程有限公司、北京日佳新能源发电系统规划设计院和赛维LDK光伏科技工程有限公司参编的《江西省民用建筑太阳能光伏系统应用技术规范》（以下简称规范）进行了评审。 会议由建筑节能与科技处吴军处长主持、李永平调研员参加，根据会议安排，由中国太阳能光伏专业委员会赵玉文主任担任组长，中国建筑设计研究院张文才副总工程师、江西省建设工程安全质量监督管理局钱勇局长担任副组长，主持技术审查工作，会议邀请了工程设计，施工及光伏等有关专家组成评审组。江西省建筑设计研究总院刘小檀院长介绍了《规范》的编制背景，编制组汇报具体编制内容。 评审专家对《规范》逐条进行了认真的审查和讨论，为更好地完善该《规范》评审组经过认真的咨询和讨论，形成纪要如下： 1、《规范》编制内容基本完善，注重科学性和实用性，具有可操作性，达到了国家有关规范编制深度的要求。 2、《规范》的编制参照和综合考虑了国内外光伏建筑先进技术要求，结合江西省工程实际，总体达到了国内领先水平，可作为江西省民用建筑太阳能光伏系统应用的技术规范。 3、建议《规范》中个别术语的解释应与国家标准、行业标准一致；涉及人身安全的条款应按照国家规范实施。 与会专家同意《规范》的编制成果，编制单位应根据专家意见，抓紧修改完善，尽快上报江西省住房和城乡建设厅批准颁布，以便指导江西省民用建筑太阳能光伏系统应用工作。 评审组组长（签名）：评审组副组长（签名）： 2010年10月10日
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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)
太阳能光伏系统调试方案
太阳能光伏系统调试方案 北京市阳光校园金太阳整体工程项目 编制人： 审核人： 审批人： 公司名称：中节能唯绿（北京）建筑节能科技有限公司 时间：2015年2月20日
一、并网前准备要求 1、电气线路检查 1）光伏线槽、配管、穿线完成并进行监理验收通过； 2）光伏每组配线进行测量电压符合规范要求； 3）电缆(1KV)进行测量绝缘电阻不小于36.7MΩ.KM； 2、逆变器检查 1）检查，确保直流配电柜及交流配电柜断路器均处于OFF位置； 2）检查逆变器是否已按照用户手册、设计图纸、安装要求等安装完毕； 3）检查确认机器内所有螺钉、线缆、接插件连接牢固，器件（如吸收电容、软启动电阻等），无松动、损坏； 4）检查防雷器、熔断器完好、无损坏； 5）检查确认逆变器直流断路器、交流断路器动作是否灵活，正确； 6）检查确认DC连接线缆极性正确，端子连接牢固； 7）检查AC电缆连接，电压等级、相序正确，端子连接牢固； 8）检查所有连接线端有无绝缘损坏、断线等现象，用绝缘电阻测试仪，检查线缆对地绝缘阻值，确保绝缘良好； 9）检查机器内设备设置是否正确； 10）以上检查确认没有问题后，对逆变器临时外接控制电源，检查确认逆变器液晶参数是否正确，检验安全门开关、紧急停机开关状态是否有效；模拟设置温度参数，检查冷却风机是否有效（检查完成后，参数设置要改回到出厂设置状态）； 11）确认检查后，除去逆变器检查时临时连接的控制电源，置逆变器断路器于OFF状态； 3、周边设备的检查 汇流箱、直流配电柜、交流配电柜、电网接入系统，请按照其调试规范进行检查确认。 二、并网试运行步骤 在并网准备工作完毕，并确认无误后，可开始进行并网调试； 1）合上逆变器电网侧前端空开，用示波器或电能质量分析仪测量网侧电压
能源与动力工程学院 课程设计 题目：发电系统设计 课程：太阳能光伏发电系统设计专业：电气工程及其自动化班级：电气 姓名： 指导教师： 完成日期：
目录 1光伏软件Meteonorm和PVsyst的介绍---------------------------------------------3 1.1 Meteonorm--------------------------------------------------------------------------3 1.2 PVsyst-------------------------------------------------------------------------------4 2中国北京市光照辐射气象资料-------------------------------------------------------11 3独立光伏系统设计----------------------------------------------------------------------13 3.1负载计算（功率1kw，2kw，3kw，4kw，5kw）-----------------------------13 3.2蓄电池容量设计（电压：24V，48V）----------------------------------------13 3.3太阳能电池板容量设计，倾角设计--------------------------------------------13 3.4太阳能电池板安装间隔计算及作图。-----------------------------------------16 3.5逆变器选型--------------------------------------------------------------------------17 3.6控制器选型--------------------------------------------------------------------------17 3.7系统发电量预估--------------------------------------------------------------------18
太阳能光伏发电系统.txt真正的好朋友并不是在一起有说不完的话题，而是在一起就算不说话也不会觉得尴尬。你在看别人的同时，你也是别人眼中的风景。要走好明天的路，必须记住昨天走过的路，思索今天正在走着的路。本文由哈哈5790902贡献 doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 太阳能光伏发电系统 太阳能光伏发电系统是将太阳能转换成电能，并储存能量供给负载电能或逆变并网的系统，按其运行方式可分为两类：独立发电系统和并网发电系统。 一、太阳能光伏发电系统的设计原理 1、独立发电系统 独立发电系统由太阳能电池组件方阵、蓄电池组、控制器组成，可为直流负载供电。如负载为交流型的，发电系统还包括逆变器。 2、并网发电系统 并网发电系统由太阳能电池组件方阵、并网逆变器及连接器组成，可发电并把电能送上电网。并网发电系统还可以为负载供电。 二、系统各部分功能 （一）太阳能电池组件方针：由若干太阳能电池组件串联或并联而成，主要功能为利用太阳能进行发电。（二）蓄电池组：一般采用免维护铅酸蓄电池作为储能装置，用来储蓄太阳能光伏组件发出的电能。（三）控制器：用来充、放电和其他方面的自动控制。（四）逆变器：是将直流和交流相互转换的设备。 三、太阳能发电系统应用实例 1、大型太阳能光伏发电系统 太阳能板功率：4000Wp 并网逆变器： 5000W 负载功率：小于3000W 使用地点：别墅、旅游度假村、草原使用地点牧区、偏远山村、高山岛屿、沙漠区等。 2、小型太阳能发电系统 太阳能板功率：600Wp 蓄电池： 8个12V200Ah 控制器： 24V40A 逆变器： 1000VA 负载功率：小于600W 使用地点：无电山村、学校、医院、使用地点私人住房、边防哨所、部队及野外作业等。 1本文由哈哈5790902贡献 doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 太阳能光伏发电系统 太阳能光伏发电系统是将太阳能转换成电能，并储存能量供给负载电能或逆变并网的系统，按其运行方式可分为两类：独立发电系统和并网发电系统。 一、太阳能光伏发电系统的设计原理 1、独立发电系统 独立发电系统由太阳能电池组件方阵、蓄电池组、控制器组成，可为直流负载供电。如负载为交流型的，发电系统还包括逆变器。 2、并网发电系统 并网发电系统由太阳能电池组件方阵、并网逆变器及连接器组成，可发电并把电能送上电网。并网发电系统还可以为负载供电。 二、系统各部分功能 （一）太阳能电池组件方针：由若干太阳能电池组件串联或并联而成，主要功能为利用太阳能进行发电。（二）蓄电池组：一般采用免维护铅酸蓄电池作为储能装置，用来储蓄太阳能光伏组件发出的电能。（三）控制器：用来充、放电和其他方面的自动控制。（四）逆变器：是将直流和交流相互转换的设备。 三、太阳能发电系统应用实例 1、大型太阳能光伏发电系统
太阳能光伏系统分类 一般我们将光伏系统分为独立系统、并网系统和混合系统。如果根据太阳能光伏系统的应用形式，应用规模和负载的类型，对光伏供电系统进行比较细致的划分。还可以将光伏系统细分为如下六种类型：交流、直流供电系统（AC/DC）、大型太阳能供电系统（Large DC）、小型太阳能供电系统（Small DC）、并网系统（Utility Grid Connect）、并网混合供电系统（Hybrid）、简单直流系统（Simple DC）、混合供 电系统（Hybrid）。1 、交流、直流供电系统（AC/DC）与上述的三种太阳能光伏系统不同的是，这种光伏系统能够同时为直流和交流负载提供电力，在系统结构上比上述三种系统多了逆变器，用于将直流电转换为交流电以满足交流负载的需求。通常这种系统的负载耗电量也比较大，从而系统的规模也较大。在一些同时具有交流和直流负载的通讯基站和其它一些含有交、直流负载的光伏电站中得到应用。 2、大型太阳能供电系统（Large DC） 与上述两种光伏系统相比，这种光伏系统仍然是适用于直流电源系统，但是这种太阳能光伏系统通常负载功率较大，为了保证可以可靠地给负载提供稳定的电力供应，其相应的系统规模也较大，需要配备较大的光伏组件阵列以及较大的太阳能蓄电池组，其常见的应用形式有通信、遥测、监测设
备电源，农村的集中供电，航标灯塔、路灯等。我国在西部一些无电地区建设的部分乡村光伏电站就是采用的这种形式，中国移动公司和中国联通公司在偏僻无电网地区建设的通讯基站也有采用这种光伏系统供电的。如山西万家寨的通讯基站工程。3 、小型太阳能供电系统（Small DC）该系统的特点是系统中只有直流负载而且负载功率比 较小，整个系统结构简单，操作简便。其主要用途是一般的家庭户用系统，各种民用的直流产品以及相关的娱乐设备。如在我国西部地区就大面积推广使用了这种类型的光伏系统，负载为直流灯，用来解决无电地区的家庭照明问题。4 、并网系统（Utility Grid Connect） 这种太阳能光伏系统最大的特点就是光伏阵列产生的 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 之后直接接入市电网络，并网系统中PV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，光伏阵列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PV 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
新能源课程设计 姓名： 班级：电气101班学号： 指导教师：韩老师 成绩评定： 2014年1月3日
目录 一. 太阳能光伏电源系统的原理及组成 (2) 1．太阳能电池方阵 (2) 2．充放电控制器 (2) 3．直流/交流逆变器 (3) 4．蓄电池组 (3) 二．光伏电源充放电控制器 (3) 1．控制器的功能 (3) 2．控制器的分类 (4) 3．控重制器的基本电路和工作原理 (5) 三．直流－交流逆变器 (7) 1．逆变器的功能 (7) 2．光伏发电系统对逆变器的技术要求 (8) 3．逆变器的主要技术性能指标 (9) 4．逆变器的分类和电路结构 (11) 四.总结 (15)
一．太阳能光伏电源系统的原理及组成 太阳能电池发电系统是利用以光生伏打效应原理制成的太阳能电池将太阳辐射能直接转换成电能的发电系统。它由太阳能电池方阵、控制器、蓄电池组、直流/交流逆变器等部分组成，其系统组成如图1－1所示。 图1－1 太阳能电池发电系统示意图 1．太阳能电池方阵： 太阳能电池单体是光电转换的最小单元，尺寸一般为4cm2到100cm2不等。太阳能电池单体的工作电压约为0.5V, 工作电流约为20－25mA/cm2, 一般不能单独作为电源使用。将太阳能电池单体进行串并联封装后，就成为太阳能电池组件，其功率一般为几瓦至几十瓦，是可以单独作为电源使用的最小单元。太阳能电池组件再经过串并联组合安装在支架上，就构成了太阳能电池方阵，可以满足负载所要求的输出功率。 2．充放电控制器： 充放电控制器是能自动防止蓄电池组过充电和过放电并具有简单测量功能的电子设备。由于蓄电池组被过充电或过放电后将严重影响其性能和寿命，充放电控制器在光伏系统中一般是必不可少的。充放电控制器，按照开关器件在电路中的位置，可分为串联控制型和分流控制型；按照控制方式，可分为普通开关控制型(含单路和多路开关控制)和PWM脉宽调制控制型(含最大功率跟踪控制器)。开关器件，可以是继电器，也可以是MOSFET模块。但PWM脉宽调制控制器，
太阳能光伏并网发电系统 摘要：随着经济的发展、社会的进步，电能的消耗越来越大，传统的火电需要燃烧煤、石油等化石燃料，一方面化石燃料蕴藏量有限、越烧越少，正面临着枯竭的危险。另一方面燃烧燃料将排出二氧化碳和硫的氧化物，因此会导致温室效应和酸雨，恶化地球环境。针对上述问题人们对能源提出越来越高的要求，寻找新能源成为当前人类面临的迫切课题。太阳能是一种干净的可再生的新能源，越来越受到人们的亲睐，在人们生活、工作中有广泛的作用，其中之一就是将太阳能转换为电能。本文将对太阳能光伏并网发电系统这个新产品进行体系的构建和市场分析，运用产品开发与管理的知识对新产品进行可行性分析，材料分析以及工艺性分析。 关键词：太阳能发电系统产品体系构建市场分析可行性分析 一、产品体系的构建 产品体系由战略层面的文化以及策略层面的价格、包装等一系列要素构成，是企业从操作性角度对产品的审视[1]。 1、产品与文化 文化是产品的一个重要组成部分，属于产品附加利益这一层次。产品文化，是以企业生产的产品为载体，反应物质及精神追求的各种文化要素的总和，是产品价值和文化价值的统一。随着知识经济时代的到来，企业生产的产品决不仅仅是为了满足人们的某种物质生活需要，而是越来越多地考虑人们的精神生活需要，越来越重视产品文化附加值的开发，努力为顾客提供实用的、情感的、心理的等多方面的享受，努力把使用价值和审美价值融为一体，突出产品中的人性化因素[1]。 结合自身的产品，不仅要发掘尽可能多的使用价值，更多的是体现太阳能光伏并网发电系统的文化价值。本产品推崇的太阳不仅仅给世界带来了温暖和光照，即太阳能光伏并网系统结合自身的特点所体现出的文化价值。在当前能源短缺的大环境下，太阳能蕴藏丰富不会枯竭，是理想的清洁能源。由于其安全、干净，不会威胁人类和破坏环境，比传统的煤燃料更环保，所以太阳能更值得推广。对于顾客的情感方面，近阶段，国家电网的供电大多是采用火力发电，势必造成
太阳能发电系统的应用 太阳能发电虽受昼夜、晴雨、季节的影响，但可以分散地进行，所以它适于各家各户分别进行发电，而且要联接到供电网络上，使得各个家庭在电力富裕时可将其卖给电力公司，不足时又可从电力公司买入。实现这一点的技术不难解决，关键在于要有相应的法律保障。现在美国、日本等发达国家都已制定了相应法律，保证进行太阳能发电的家庭利益，鼓励家庭进行太阳能发电。 不久前，美国德州仪器公司和SCE公司宣布，它们开发出一种新的太阳电池，每一单元是直径不到1毫米的小珠，它们密密麻麻规则地分布在柔软的铝箔上，就像许多蚕卵紧贴在纸上一样。在大约50平方厘米的面积上便分布有1，700个这样的单元。这种新电池的特点是，虽然变换效率只有8%—10%，但价格便宜。而且铝箔底衬柔软结实，可以像布帛一样随意折叠且经久耐用，挂在向阳处便可发电，非常方便。据称，使用这种新太阳电池，每瓦发电能力的设备只要1.5至2美元，而且每发一度电的费用也可降到14美分左右，完全可以同普通电厂产生的电力相竞争。每个家庭将这种电池挂在向阳的屋顶、墙壁上，每年就可获得一二千度的电力。 应用领域 1.用户太阳能电源：（1）小型电源10-100W不等，用于边远无电地区如高原、海岛、牧区、边防哨所等军民生活用电，如照明、电视、收录机等；（2）3-5KW家庭屋顶并网发电系统；（3）光伏水泵：解决无电地区的深水井饮用、灌溉。 2. 交通领域：如航标灯、交通/铁路信号灯、交通警示/标志灯、路灯、高空障碍灯、高速公路/铁路无线电话亭、无人值守道班供电等。 3. 通讯/通信领域：太阳能无人值守微波中继站、光缆维护站、广播/通讯/寻呼电源系统；农村载波电话光伏系统、小型通信机、士兵GPS供电等。
太阳能光伏发电系统是利用太阳电池半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统，有独立运行和并网运行两种方式。独立运行的光伏发电系统需要有蓄电池作为储能装置，主要用于无电网的边远地区和人口分散地区，整个系统造价很高；在有公共电网的地区，光伏发电系统与电网连接并网运行，省去蓄电池，不仅可以大幅度降低造价，而且具有更高的发电效率和更好的环保性能。 一套基本的太阳能发电系统是由太阳电池板、充电控制器、逆变器和蓄电池构成，下面对各部分的功能做一个简单的介绍： 太阳电池板 太阳电池板的作用是将太阳辐射能直接转换成直流电，供负载使用或存贮于蓄电池内备用。一般根据用户需要，将若干太阳电池板按一定方式连接，组成太阳能电池方阵，再配上适当的支架及接线盒组成。 充电控制器 在不同类型的光伏发电系统中，充电控制器不尽相同，其功能多少及复杂程度差别很大，这需根据系统的要求及重要程度来确定。充电控制器主要由电子元器件、仪表、继电器、开关等组成。在太阳发电系统中，充电控制器的基本作用是为蓄电池提供最佳的充电电流和电压，快速、平稳、高效的为蓄电池充电，并在充电过程中减少损耗、尽量延长蓄电池的使用寿命；同时保护蓄电池，避免过充电和过放电现象的发生。如果用户使用直流负载，通过充电控制器还能为负载提供稳定的直流电（由于天气的原因，太阳电池方阵发出的直流电的电压和电流不是很稳定）。 逆变器 逆变器的作用就是将太阳能电池方阵和蓄电池提供的低压直流电逆变成２２０伏交流电，供给交流负载使用。 蓄电池组 蓄电池组是将太阳电池方阵发出直流电贮存起来供负载使用。在光伏发电系统中，电池处于浮充放电状态，夏天日照量大，除了供给负 载用电外，还对蓄电池充电。在冬天日照量少时，这部分贮存的电能逐步放出。白天太阳能电池方阵给蓄电池充电，同时方阵还要给负载用电，晚上负载用电全部由 蓄电池供给。因此，要求蓄电池的自放电要小，而且充电效率要高，同时还要考虑价格和使用是否方便等因素。常用的蓄电池有铅酸蓄电池和硅胶蓄电池?熏要求较 高的场合也有价格比较昂贵的镍镉蓄电池。 太阳能光伏电源系统概述 清上园Ⅱ期太阳能光伏电源系统是一种典型的独立光伏发电系统，是以太阳电池作为主供电源，由太阳能电池方阵、接线箱、控制器、逆变器、输出配电柜、蓄电池组和支架等组成的可完全独立运行的交流电源系统，太阳能光伏电源系统为固定安装，供电可用率99.9%以上。 太阳能光伏电源系统的设计计算主要依据现场实际情况，为满足符合能量的需求,在系统设置地点的日照条件和环境温度等情况下，优选出合适的太阳能电池方阵和蓄电池容量，并使系统中所有设备相互匹配，保证系统的合理性和适用性。一个完善的太阳能光伏电源系统需要考虑多种因素进行设计，如电气性能设计、热力设计、机械结构设计等，对地面应用的独立电源系统来说，最主
太阳能光伏发电安装施工合同 发包方（甲方）： 承包方（乙方） 按照《中华人民共和国合同法》，结合本工程实际情况，遵守平等、自愿、公平和诚实信用原则，经双方协商达成如下协议： 1、工程概况 1.1工程名称：********** 1.2工程地点：********** 1.3承包内容：支架安装（包含（前后）立柱的焊接、支架安装、组件安装）、材料装卸等，不含太阳能发电板调试工作。 1.4承包方式： 包工不包料（含装卸费） 1.5工期： 开工日期：年月日 实际施工天数：天 1.6工程质量：合格 1.7合同价款（人民币大写）： 安装费按太阳能光伏发电板元/W 计算，材料装卸费按元计算。 2、双方工作 2.1 甲方工作
2.1.1 甲方派技术人员现场指导安装，并向乙方进行现场交底。 2.1.2 办理施工所涉及的各种申请、批件等手续，向乙方接通施工所需的水、电，协调有关部门做好通道、电梯、消防设备的使用和保护。 2.1.3 指派为甲方驻工地代表，负责对工程质量、进度进行监督检查，办理验收、变更、登记手续和其他事宜。 2.2 乙方工作 2.2.1 严格执行施工规范、安全操作规程、防火安全和环境保护规定。严格按照图纸或作法说明进行施工，做好各项质量检查记录。 2.2.2 指派为乙方驻工地代表，负责履行合同，组织施工，按期保质保量完成施工任务，解决由乙方负责的各项事宜。 2.2.3 遵守国家或地方政府及有关部门对施工现场管理的规定，妥善保护好施工现场周围建筑物、设备管线等不受破坏，做好施工现场保卫和垃圾清运等工作。 2.2.4 施工中未经甲方同意或有关部门批准，不得随意拆改原设施物结构及各种设备管线。未经甲方同意，乙方擅自拆改原设施物结构或设备管线，由此发生的损失或造成的事故（包括罚款），由乙方负责并承担损失。3、工程价款及结算 3.1 根据甲方提供的施工图纸功率为万瓦，安装费用为元（不含装卸及搬运费）。 3.2 安装工程完成后，安装费及材料装卸费用7日内一次付清。 3.3 本工程无保修金，不含税。 4、违约责任 4.1甲方或乙方未按本协议条款约定内容履行自己的各项义务致使合同无法履行，应承担相应的违约责任，包括支付违约金，赔偿因其违约给对方造成的损失。
太阳能光伏发电系统原理 光伏发电系统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，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电系统装置。 3.1光电效应概述 光照射到某些物质上，引起物质的电性质发生变化，也就是光能量转换成电能。这类光致电变的现象被人们统称为光电效应（Photoelectric effect）。 3.2光生伏打效应概述及应用 3.2.1光生伏打效应 是指物体由于吸收光子而产生电动势的现象，是当物体受光照时，物体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的一种效应。3.2.2光生伏打效应应用 光生伏打效应主要是应用在半导体的PN结上，把辐射能转换成电能。大量研究集中在太阳能的转换效率上。理论预期的效率为24％。由于半导体PN结器件在阳光下的光电转换效率最高，所以通常把这类光伏器件称为太阳能电池，也称光电池或太阳电池。 3.3太阳能电池及其太阳能组件 3.3.1太阳能电池的工作原理，太阳光照在半导体p-n结上，形成新的空穴-电子对，在p-n结电场的作用下，空穴由n区流向p区，电子由p区流向n区，接通电路后就形成电流。这就是光电效应太阳能
电池的工作原理。 3.3.2太阳能电池的生产流程 通常的晶体硅太阳能电池是在厚度 350～450μm的高质量硅片上制成的， 这种硅片从提拉或浇铸的硅锭上锯割而成。如图1 3.3.3 太阳能电池的制造技术 晶体硅太阳能电池的制造工艺流程如图2。提高太阳能电池的转换效率和降低成本是太阳能电池技术发展的主流。 具体的制造工艺技术说明如下： （1）切片：采用多线切割，将硅棒切割成正方形的硅片。