光伏并网系统技术的特性和体系结构
摘要:随着全球经济的继续发展，能源危机已经日益凸显，化石燃料逐步消耗殆尽，越来越多的新型分布式发电系统被开发出来。在众多分布式发电系统中，太阳能发电越来越受到各国的重视，开发了各式各样从集中式的大容量太阳能发电站到家庭式分布式发电系统的项目。我国光伏电池组件产业随着国际市场的大量需求得到了迅猛发展，产量一度达到了全球的70%之多。然而，随着欧盟和美国对我国光伏产品征收惩罚性关税，我国光伏产业陷入了低谷，大量的光伏产能无法得到消化，导致了大批企业的亏损乃至破产。对此，我国政府和各大电力公司均出台了各类政策鼓励光伏发电系统并网。本文就光伏并网发电系统特点进行了阐述，最后本文对此系统的体系结构进行了简要分析和介绍。
关键词: 光伏并网孤岛效应直流模块
太阳能的利用方式主要有光热利用、光伏利用和光化学利用三种形式。其中，随着太阳能电池技术的飞快发展和转换效率的不断提高，光伏发电成本越来越低。光伏发电的方式主要分为离网方式（stand-alone mode）和并网方式（grid-connected mode）两种。过去，光伏发电系统多数被用于远离供电网络的地区，多以中小系统为主，大多属于离网方式。80年代初，一些发达国家便开始试验性的建造了一批大型的光伏并网电站。90年代后，国外新的光伏并网系统又大多转向了小容量的分布式并网方式，如德国的“1000个光伏屋顶计划”等。而且其灵活性和经济性也都强于大型光伏并网电站。
对于分布式并网发电系统来说，并网逆变技术是其核心。逆变器是连接光伏阵列与交流电网的关键环节，主要任务是完成光伏阵列的最大功率点跟踪（MPPT）和向电网注入正弦电流。同时，并网逆变器还需要具有防孤岛效应和安全隔离接地的功能。光伏阵列的输出电压和电流特性曲线如图1-2-1所示。光伏阵列处于不同工作点时输出功率也是不同的。
为使光伏阵列能够始终助于最大的功率输出工作点，需要一定的控制策略控制逆变器。这一技术称之为最大功率点跟踪。其基本原理是：通过检测光伏阵列电压电流的工作点，调整输出端的输出电压使得光伏阵列工作于最大的功率输出点处，通常使用控制逆变器来达到此目的。已经出现的MPPT控制策略已经至少有十九种之多，常见的有：定电压跟踪法（Constant V oltage Tracking，CVT）、扰动观察法（perturb & observe algorithms，P&O）电导增量法（Incremental Conductance Algorithm）、模糊逻辑控制（Fuzzy Logic Control）和神经网络法（Neural Network）等。
光伏并网系统的拓扑结构可分为集中式结构、交流模块式结构、串行结构、多支路结构和直流模块式结构等。各类不同的体系机构适用于各种不同情况的光伏并网系统，主要随着光伏并网系统的发电量、规模和地形等情况变化。
200k W并网光伏项目 技术方案
新惠置业商业屋顶200KWp光伏发电项目 工程技术方案 河南光坤能源科技工程有限公司 2016年5月
目录 1概述 (3) 1.1工程概述 (3) 1.2设备使用环境条件 (3) 1.3 交通运输条件 (4) 2设计依据 (4) 3整体方案设计 (6) 3.1并网逆变器选型 (7) 3.2组件选型 (12) 3.3光伏阵列设计 (12) 3.4交流汇流箱设计 (14) 3.5并网接入柜设计 (15) 3.6电缆选型设计 (16) 4 防雷及接地 (17) 5设备清单 (18) 6发电量计算 (18) 6.1 理论发电量 (18) 6.2 逐年衰减实际发电量 (21) 6.3 年发电量估算 (22) 7 项目管理机构 (24) 8 施工组织设计 (24) 8.1 技术准备 (24)
8.2 现场准备 (24) 8.3 项目管理、沟通与协调 (25) 8.4.工程施工流程 (25) 8.5.实施进度计划 (25) 1概述 1.1工程概述 本项目位于开封市新区九大街，东京大道以北，九大街以西，开封汴西湖以西，区位条件十分优越。周围有高大建筑，遮挡阳光。道路四通八达，交通便捷，新惠置业屋顶项目，六层建筑，每层建筑面积为3464.33平方米。 屋顶为常规水泥屋顶，屋顶集中单建筑屋顶可以完成200kWp容量的光伏组件固定倾角式安装，该项目属低电压并网分布式光伏电站。 该光伏发电系统采用“分散逆变，集中并网”的技术方案，该太阳能光伏电站建成后，与厂区内部电网联网运行，可解决该厂区部分电力需求, 实现了将一部分清洁能源并入用户电网,为该地区的节能减排作出贡献。 1.2设备使用环境条件 开封市地理气候概况 开封市处于黄河中下游平原东部，太行山脉东南方，地处河南省中东部，东经113°52′15"-115°15′42"，北纬34°11′45"-35°01′20"，东与商丘市相连，距离
1MWp光伏并网发电系统技术方案 大盛微电科技股份有限公司 2017.7
目录 一、总体设计方案 (2) 二、系统组成 (2) 三、相关规范和标准 (3) 四、设计过程 (3) 4.1并网逆变器 (3) 4.1.1组串式逆变器性能特点简介 (4) 4.1.2电路结构 (5) 4.1.3技术指标 (6) 4.2太阳能电池组件 (7) 4.3系统接入电网设计 (9) 4.4系统监控装置 (13) 4.5环境监测仪 (16) 4.6系统防雷接地装置 (16) 五、系统主要设备配置清单 (17) 六、系统原理框图 (18) 七、案例 (18)
一、总体设计方案 针对1MWp的太阳能光伏并网发电系统项目，我公司建议采用华为组串式逆变器，分块发电、集中并网方案，将系统分成20个50KW的并网发电单元，每个50KW的并网发电单元都接入0.4KV低压配电柜，然后通过中压变压器升压至10KV并网。 系统的电池组件选用265Wp多晶硅太阳能电池组件，其工作电压为30.5V，开路电压约为37.8V。经过计算，每个光伏阵列按照24块电池组件串联进行设计，50KW的并网单元需配置8个光伏阵列，192块电池组件,其功率为50.88KWp。则整个1MWp并网发电系统需配置3840块265Wp电池组件，实际功率约为1.017MWp。 将每个50KW逆变器，共20台接入并网装置。 整个并网发电系统按照20个50KW的并网发电单元进行设计，每个发电单元配置1台SUN2000-50KTL逆变器，整个1MWp系统需配置20台SUN2000-50KTL逆变器。每台逆变器的交流输出(3*277V/500V+PE)分别接入0.4KV三相交流低压配电柜本系统需配置1套10KV升压站，包含10kV主变(0.4/10KV, 630KVA)、10kV 开关柜、0.4KV开关柜以及直流电源、二次控制柜等装置，柜与柜之间通过铜排或电缆连接。其中，0.4KV开关柜应配置10路三相交流低压输出接口(AC380/220V,50Hz)，通过电缆分别接至20台SUN2000-50KTL逆变器的交流输出端，从而实现整个并网系统并入10KV 中压交流电网。 综上所述，本系统主要由太阳能电池组件、光伏并网逆变器和10KV升压站、二次控制柜、交直流电缆等所组成。另外，系统应配置1套监控装置，用来监测系统的运行状态和工作参数。 二、系统组成 太阳能光伏并网发电系统主要组成如下： （1）太阳能电池组件及其支架； （2）光伏并网逆变器； （3）交流配电柜（10kV主变(0.4/10KV, 1250KVA)、10kV 开关柜、0.4KV开关柜以及直流电源、二次控制柜等装置）； （4）系统的通讯监控装置；
国家电网光伏电站并网技术标准解读 标准Standard编辑/孑L令欣 国家电网光伏电站并网技术 标准解读……………………………………………………………………………………………………………………………………… > ◎文/张军军秦筱迪 光伏系统接入电网作为光伏发 电的重要环节,直接关系到光伏发 电对公用电网的影响.未来光伏 并网多应用于110kV以下的输电线 路,电网运行环境极为复杂,并 网技术难点亦将倍增,光伏发电功 率的波动性,随机性,高渗透率给 中国电网的安全稳定运行带来了新 的挑战.为此,中国国家电网公司 于2011年颁布了Q/GDw617—2011 光伏电站接入电网技术规定和 Q/GDW618-2011((光伏电站接入 电网测试规程两项企业标准,对 不同电压等级,不同容量和不同并 网方式的光伏电站,在技术指标, 并网前应接受测试的项目和方法进 行规范.本刊就两项标准的相关要 求进行解读,以便企业参照执行.
一 , 一 般原则 这两项标准适用于接入380V 及以上电压等级的并网型光伏发电站,不适用于离网型光伏发电站. 我国太阳能资源分布和电能消 费的格局决定了在中国进行光伏发电时应采用集中开发,高压输送和分布接入,就地消纳两种形式. 这两种形式的光伏电站并网特性不同,其并网要求也有区别.标 准中按不同的接入电压等级对光伏发电站进行了分类:通过380V 电压等级接入电网的光伏电站为小型光伏发电站,通过10kV～35kV 电压等级接入电网的光伏电站为中型光伏发电站,通过66kV及以上电压等级接入电网的光伏电站为大型光伏发电站.按不同的并网连接方式,又将光伏发电站区分为: 专线接入公用电网,T接于公用电网以及通过用户内部电网接入公用电网.为避免小型光伏发电站在用电低谷时向公用电网倒送电,小型光伏发电站总容量原则上不宜超过上一级变压器供电区域内最大负荷的25%,这样还能允许小型光伏
100kW光伏并网发电系统典型案例解 100kW光伏并网发电系统典型案例解析 1、项目地点分析 本项目采用光伏并网发电系统设计方案，应用类别为村级光伏电站项目。项目安装地为江西，江西位于位于中国的东南部,长江中下游南岸。地处北纬24°29′-30°04′，东经113°34′-118°28′之间。项目所在地坐标为北纬25°8′，东经114°9′。根据查询到的经纬度在NASA上查询当地的峰值日照时间如下： (以下数据来源于美国太空总署
根据项目所在地理位置坐标，项目所在地坐标为项目所在地坐标为北纬25°8′，东经114°9′，光伏组件安装最佳倾角为20°如下图所示： 2.3组件阵列间距及项目安装面积 采用260Wp的组件，组件尺寸为1650*990*35mm，共用400块太阳能电池板， 总功率104kWp。根据下表公式可以计算出组件的前后排阵列间距为2.4m，单 块组件及其间距所占用面积为2.39㎡。
104kWp光伏组件组成的光伏并网发电系统占地面积为2.39*400=956㎡,考虑到安装间隙、周围围墙等可能的占地面积，大约需要1000㎡。 3、光伏支架 本项目为水平地面安装，采用自重式支架安装方式。自重式解决方案适用于平屋顶及地面系统。利用水泥块压住支架底部的铝制托盘，起到固定系统的作用。
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
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
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；
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
光伏电站涉网操作细则（天津市） 第一条项目发改备案：光伏企业在项目备案时应如实提供项目简介，包括项目名称（统一规范为：项目单位简称+建设地点+备案规模+“光伏发电项目”）、投资主体、建设规模及总投资、建设地点、所依托建筑物及落实情况（土地落实情况）、占地面积及性质、发电模式（全部自用、自发自用余电上网、全额上网）、关键技术、计划开（竣）工时间等，并在备案申请表中明确上述主要内容。 第二条接入系统方案：建设单位携相关资料向国家电网天津市电力公司经济技术研究院（以下简称“经研院”）申请受理制定拟建光伏项目接网方案，所需资料基本包括：经办人身份证原件及复印件和法人委托书原件（或法定代表人身份证原件及复印件）；企业法人营业执照、土地证等项目合法性支持性文件；项目地理位置图（标明方向、邻近道路、河流等）及场地租用相关协议；项目可行性研究报告；政府投资主管部门同意项目开展前期工作的批复（需核准项目）。受理后，经研院经现场勘察后制定接入系统方案。 第三条接入系统批复：项目业主凭经研院出具的接入系统方案到国网天津市电力公司（以下简称“市局”）发策部专责审查，获得批复，即接入系统批复。 第四条电价批复：项目业主向物价局价格收费科提交电价批复申请文件，并按要求提供相关资料（基本包括项目申请报告、发改委备案文件、接入系统批复、项目计划开/竣工时间等）。 第五条初步设计审查：项目业主凭可行性研究报告、接入系统方案、接入系统批复、初步设计图纸到市局营销部专责申请组织初设评审会议。设计院绘制的施工设计蓝图必须与《初步设计审查意见》的精神相一致，项目业主依照施工设计图纸组织开展光伏电站的招标、采购、施工等工作事项。 第六条接入变电站间隔改造、送出线路工程建设：项目业主携营业执照、发改委备案文件、接入系统批复、初步设计审查意见、施工图纸及一次系统图（设计蓝图）到运检部专责处填写《光伏发电项目并网申请表》。受理后由区供电分公司基建处安排变电站间隔和线路施工等相关事宜。项目业主协助电网企业开展送出工程可研设计，共同推动送出工程与光伏发电项目同步建设、同步投运。 第七条项目质监申报：建设单位在工程开工前，必须按要求进行项目注册
并网光伏发电系统 并网太阳能光伏发电系统是由光伏电池方阵并网逆变器组成，不经过蓄电池储能，通过并网逆变器直接将电能输入公共电网。并网太阳能光伏发电系统相比离网太阳能光伏发电系统省掉了蓄电池储能和释放的过程，减少了其中的能量消耗，节约了占地空间，还降低了配置成本。值得申明的是，并网太阳能光伏发电系统很大一部分用于政府电网和发达国家节能的案件中。并网太阳能发电是太阳能光伏发电的发展方向，是21世纪极具潜力的能源利用技术。 并网光伏发电系统有集中式大型并网光伏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，因而没有太大发展。而分散式小型并网光伏系统，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，是并网光伏发电的主流。 概述 太阳能发电是传统发电的有益补充，鉴于其对环保与经济发展的重要性，各发达国家无不全力推动太阳能发电工作，如今中小规模的太阳能发电已形成了产业。太阳能发电有光伏发电和太阳能热发电 2 种方式，其中光伏发电具有维护简单、功率可大可小等突出优点，作为中、小型并网电源得到较广泛应用。并网光伏发电系统比离网型光伏发电系统投资减少25 %。将光伏发电系统以微网的形式接入到大电
网并网运行，与大电网互为支撑，是提高光伏发电规模的重要技术出路，并网光伏发电系统的运行也是今后技术发展的主要方向，通过并网能够扩张太阳能使用的范围和灵活性。 特点及必要条件 在微网中运行，通过中低压配电网接入互联特/超高压大电网，是并网光伏发电系统的重要特点。并网光伏发电系统的基本必要条件是，逆变器输出之正弦波电流的频率和相位与电网电压的频率和相位相同。 并网光伏发电系统分类 1、有逆流并网光伏发电系统 有逆流并网光伏发电系统：当太阳能光伏系统发出的电能充裕时，可将剩余电能馈入公共电网，向电网供电（卖电）；当太阳能光伏系统提供的电力不足时，由电能向负载供电（买电）。由于向电网供电时与电网供电的方向相反，所以称为有逆流光伏发电系统。 2、无逆流并网光伏发电系统 无逆流并网光伏发电系统：太阳能光伏发电系统即使发电充裕也不向公共电网供电，但当太阳能光伏系统供电不足时，则由公共电网向负载供电。 3、切换型并网光伏发电系统 所谓切换型并网光伏发电系统，实际上是具有自动运行双向切换的功能。一是当光伏发电系统因多云、阴雨天及自身故障等导致发电量不足时，切换器能自动切换到电网供电一侧，由电网向负载供电；二是
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,
500kW光伏发电并网逆变器技术规范 1 概述 本技术规范规定了500kW光伏发电并网逆变器(以下简称光伏逆变器)的环境条件、基本参数、技术要求、检验规则、验收规范等。 本技术规范适用于500kW光伏发电并网逆变器(以下简称光伏逆变器)的制造、出厂检验及验收。 2 引用标准 GB/T 191-1990 包装储运图示标准 GB/T 3859.1-93 半导体变流器基本要求的规定 GB/T 3859.2-93 半导体变流器应用导则 GB/T 3859.3-93 半导体变流器变压器和电抗器 GB/T 12325-2008 电能质量供电电压偏差 GB/T 12326-2008 电能质量电压波动和闪变 GB/T 14549-1993 电能质量公用电网谐波 GB/T 15543-2008 电能质量三相电压允许不平衡度 GB/T 15945-2008 电能质量电力系统频率偏差 GB/T 18481-2001 电能质量暂时过电压和瞬态过电压 GB/T 13422-1992 半导体电力变流器电气试验方法 GB/T 18479-2001 地面用光伏(PV)发电系统概述和导则 GB/T 19064-2003 家用太阳能光伏电源系统技术条件和试验方法 GB-Z 19964-2005 光伏发电站接入电力系统技术规定 GB/T 19939-2005 光伏系统并网技术要求 GB/T 20046-2006 光伏(PV)系统电网接口特性 CNCA/CTS 0004-2009 《400V以下低压并网光伏发电专用逆变器技术要求和试验方法》
3使用环境条件 光伏逆变器的使用环境条件如表1所示。 表1 使用环境条件 4 基本参数 光伏逆变器的基本参数如表2所示。 表2 基本参数 5 技术要求 a)输出电压变化范围：不应超过额定值的±10%; b)输出频率范围：光伏逆变器应与电网同步运行，输出频率偏差不应超过±0.5Hz; c)输出电压波形畸变率及各次谐波满足国标GB/T14549-1993《电能质量-公用电网谐波》的要求;
新惠置业商业屋顶200KWp光伏发电项目 工程技术方案 河南光坤能源科技工程有限公司 2016年5月
目录 1概述 (3) 1.1工程概述 (3) 1.2设备使用环境条件 (3) 1.3 交通运输条件 (4) 2设计依据 (4) 3整体方案设计 (6) 3.1并网逆变器选型 (7) 3.2组件选型 (12) 3.3光伏阵列设计 (12) 3.4交流汇流箱设计 (14) 3.5并网接入柜设计 (15) 3.6电缆选型设计 (16) 4 防雷及接地 (17) 5设备清单 (18) 6发电量计算 (18) 6.1 理论发电量 (18) 6.2 逐年衰减实际发电量 (21) 6.3 年发电量估算 (22) 7 项目管理机构 (24) 8 施工组织设计 (24) 8.1 技术准备 (24) 8.2 现场准备 (24) 8.3 项目管理、沟通与协调 (25) 8.4.工程施工流程 (25) 8.5.实施进度计划 (25)
1概述 1.1工程概述 本项目位于开封市新区九大街，东京大道以北，九大街以西，开封汴西湖以西，区位条件十分优越。周围有高大建筑，遮挡阳光。道路四通八达，交通便捷，新惠置业屋顶项目，六层建筑，每层建筑面积为3464.33平方米。 屋顶为常规水泥屋顶，屋顶集中单建筑屋顶可以完成200kWp容量的光伏组件固定倾角式安装，该项目属低电压并网分布式光伏电站。 该光伏发电系统采用“分散逆变，集中并网”的技术方案，该太阳能光伏电站建成后，与厂区内部电网联网运行，可解决该厂区部分电力需求, 实现了将一部分清洁能源并入用户电网,为该地区的节能减排作出贡献。 1.2设备使用环境条件 开封市地理气候概况 开封市处于黄河中下游平原东部，太行山脉东南方，地处河南省中东部，东经113°52′15"-115°15′42"，北纬34°11′45"-35°01′20"，东与商丘市相连，距离黄海500公里，西与省会郑州毗邻，南接许昌市和周口市，北依黄河，与新乡市隔河相望。开封身处内陆平原，周边无山，城中多水，气候暖和，属暖温带亚湿润气候，冬季寒冷干燥，春季干旱多风沙，夏季高温多雨，秋季天高气爽，四季分明，光照充足。常年平均气温14℃，年平均降水650毫米左右，年平均最高气温19℃，年平均最低气温9℃：7月平均温度26.5℃，极端高温39.9°℃。
大型光伏电站并网特性 光伏发电系统可分为离网光伏发电系统和并网光伏发电系统，并网光伏发电系统比离网型光伏发电系统投资减少25 %。将光伏发电系统以微网的形式接入到大电网并网运行，与大电网互为支撑，是提高光伏发电规模的重要技术出路，光伏发电系统并网运行也是今后技术发展的主要方向，通过并网能够扩张太阳能使用的范围和灵活性。 光伏发电并网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之后直接接入公共电网。可以分为带蓄电池的和不带蓄电池的并网发电系统。带有蓄电池的并网发电系统具有可调度性，可以根据需要并入或退出电网，还具有备用电源的功能，当电网因故停电时可紧急供电，带有蓄电池的光伏并网发电系统常常安装在居民建筑。不带蓄电池的并网发电系统不具备可调度性和备用电源的功能，一般安装在较大型的系统上。 光伏发电并网有集中式大型并网光伏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，还没有太大发展。而分散式小型并网光伏，特别是光伏建筑一体化光伏发电，由于投资小、建设快、占地面积小、政策支持力度大等优点，是光伏发电并网的主流。 光伏发电系统并网的基本必要条件是，逆变器输出之正弦波电流的频率和相位与电网电压的频率和相位相同。 光伏发电系统并网有2 种形式：集中式并网和分散式并网。 集中式并网：特点是所发电能被直接输送到大电网，由大电网统一调配向用户供电， 与大电网之间的电力交换是单向的。适于大型光伏电站并网，通常离负荷点比较远，荒漠光伏电站采用这种方式并网。 分散式并网：又称为分布式光伏发电并网，特点是所发出的电能直接分配到用电负载上，多余或者不足的电力通过联结大电网来调节，与大电网之间的电力交换可能是双向的。适于小规模光伏发电系统，通常城区光伏发电系统采用这种方式，特别是于建筑结合的光伏系统。 光伏发电系统并网的基本必要条件是，逆变器输出之正弦波电流的频率和相位与电网电压的频率和相位相同。 光伏电站接入电网时对系统电网有一定影响,主要表现在太阳能光伏电站的实际输出功率随光照强度的变化而变化:白天光照强度最强时,发电装置输出功率最大,夜晚几乎无光照以后,输出功率基本为零。因此,除设备故障因素以外,发电装置输出功率随日照、天气、季节、温度等自然因素而变化,输出功率不稳定。 受多种因素影响,光伏发电系统输出功率具有不连续和不确定的特点,其中气象条件的影响最显著。此外,光伏发电系统的输出功率还具有很强的变化周期,这会对电网产生周期性冲击,据国外有关文献资料介绍,电网发电容量中光伏发电的比例不宜超过10%～15%,否则整个电网将难以运行。因此,有必要进行光伏发电出力预测,以了解光伏电源的发电运行特性,这不仅
光伏发电项目并网接入系统方案 工作单号： 项目业主：（以下简称甲方） 供电企业：（以下简称乙方）根据国家和地方政府有关规定，结合中山市供用电的具体情况，经甲、乙方共同协商，达成光伏发电项目接入系统方案如下： 一、项目地址： 二、发电量使用情况：平均日发电量为6433kWh,**工业园每月平均用电量约40万度，白天（6:00-18:00）日均用电量约为6600度，基本满足自发自用。 三、发电设备容量： 合计2260 kWp。 四、设计依据和原则 1、相关国家法律、法规 《中华人民共和国可再生能源法》 国家发展改革委《可再生能源发电有关管理规定》 国家发展改革委《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》
财建[2012]21号《关于做好2012年金太阳示范工作的通知》 《国家电网公司光伏电站接入电网技术规定》（试行） 国务院《关于促进光伏产业健康发展的若干意见》 国家发改委《分布式发电管理暂行办法》 财政部《关于分布式光伏发电实行按照电量补贴政策等有关问题的通知》 国家能源局《关于开展分布式光伏发电应用示范区建设的通知》 国家发改委《关于发挥价格杠杆作用促进光伏产业健康发展的通知》 国家能源局《光伏电站项目管理暂行办法》 财政部《关于调整可再生能源电价附加征收标准的通知》 财政部《关于光伏发电增值税政策的通知》 国家能源局《分布式光伏发电项目暂行办法》 财政部《关于对分布式光伏发电自发自用电量免征政府性基金有关问题的通知》 国家能源局《光伏发电运营监管暂行办法》 2、最新政策解读： 国家能源局于2014年7月提出《关于进一步落实分布式光伏发电有关政策的通知》，并就这两份文件向各省市能源发改委相关部门以及部分企业征求意见。该文件针对分布式光伏电站提出了进一步完善意见，根据国内市场的特点扩大分布式光伏电站应用，在促进屋顶落实、项目融资、电网接入、备案管理和电力交易上提出进一步落实和保证性政策。 该文件的突出特点是分布式光伏电站的补贴可专为标高电价托底，同时提高补贴到位及时性，增加电站收益。第一，进而预留国家财政补贴的方式确保资金到位；
光伏并网发电系统的分类及其结构 一．可调度式与不可调度式 目前常见的光伏并网发电系统，根据其系统功能可以分为两类：一种为不含蓄电池的“不可调度式光伏并网发电系统”；另一种为系统包括蓄电池组作为储能环节的“可调度式光伏并网发电系统”。两者的系统配置示意图如图1和图2所示。可调度式并网光伏系统设置有储能装置，兼有不间断电源和有源滤波的功能，而且有益于电网调峰。但是，其储能环节通常存在寿命短、造价高、体积笨重以及集成度低的缺点，因此，目前这种形式的应用较少。 可调度式光伏并网发电系统与不可调度式相比，最大的不同是系统中配有储能环节，通常采用铅酸蓄电池组，其容量可根据实际需要进行配置。在功能上，可调度式系统有一定扩展和提高，主要包括： （1）系统控制器中除了并网逆变器部分外，还包括蓄电池充放电控制器，根据系统功能要求进行蓄电池组能量管理。 （2）在交流电网断电时，可调度式系统可以实现不间断电源（Uninterruptible Power Supply，UPS）的功能，为本地重要交流负载供电。 （3）较大容量的可调度式光伏并网发电系统还可以根据运行需要控制并网输出功率，实现一定的电网调峰功能。 图.1 不可调度式光伏并网发电系统配置示意图
图.2调度式光伏并网发电系统配置示意图 虽然在功能上优于不可调度式光伏并网系统，但由于增加了储能环节，可调度式光伏并网系统存在着明显的缺点。这些缺点是目前限制可调度式光伏并网系统广泛应用的主要原因，包括： （1）增加蓄电池组导致系统成本增加。 （2）蓄电池的寿命较短，远低于系统其他部件寿命：目前免维护铅酸蓄电池在合理使用下寿命通常为 3 到 5 年，而光伏阵列一般可以稳定工作 20 年以上。 （3）废弃的铅酸蓄电池必须进行回收处理，否则将造成严重的环境污染。二．集中式发电与分布式发电 根据光伏并网发电系统的规模和集中程度，可以将其分为集中式发电系统和分布式发电系统。集中式发电系统可以看作一个太阳能发电站，其峰值功率可以达到上兆瓦，输出电压等级也较高，可以直接连入中压或高压输电网。例如上世纪 90 年代在西班牙托莱多建成的兆瓦级太阳能电站，以及 1999 年在德国慕尼黑建成的与建筑集成的兆瓦级太阳能电站。截止 2005 年，世界上最大的太阳能电站是安装在德国 Espenhain 的太阳能电站，装机容量 5.5MWP，由约33,500 个太阳能电池组件组成，于 2004 年 9 月开始正式运行。
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
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。
并网光伏发电系统电气系统简介 1、光伏发电系统背景2013年7月4日国务院颁发《关于促进光伏产业健康发展的若干意见》，意见中明确指出未来发展光伏产业的重要性。光伏产业是全球能源科技和产业的重要发展方向，是具有巨大发展潜力的朝阳产业，也是我国具有国际竞争优势的战略性新兴产业。我国光伏产业当前遇到的问题和困难，既是对产业发展的挑战，也是促进产业调整升级的契机，特别是光伏发电成本大幅下降，为扩大国内市场提供了有利条件。要坚定信心，抓住机遇，开拓创新，毫不动摇地推进光伏产业持续健康发展。 2、光伏发电系统组成 太阳能光伏发电系统主要由太阳能光伏电池组，光伏系统电池控制器，逆变器，汇流箱和交直流逆变器是其主要部件。其中的核心元件是光伏电池组和控制器。各部件在系统中的作用是： （1）光伏电池：光电转换。 （2）控制器：作用于整个系统的过程控制。光伏发电系统中使用的控制器类型很多，如2点式控制器，多路顺序控制器、智能控制器、大功率跟踪充电控制器等，我国目前使用的大都是简单设计的控制器，智能型控制器仅用于通信系统和较大型的光伏电站。 （3）逆变器:将光伏组件发出的直流电转化成交流电。 （4）汇流箱：将一定数量、规格相同的光伏电池串联起来，组成一个个光伏串列，然后再将若干个光伏串列并联接入光伏汇流防雷箱，在光伏防雷汇流箱内汇流后，通过控制器，直流配电柜，光伏逆变器，交流配电柜，配套使用从而构成完整的光伏发电系统，实现与市电并网。 （5）交直流逆变器：由于它的功能是交直流转换，因此这个部件最重要的指标是可靠性和转换效率。并网逆变器采用最大功率跟踪技术，最大限度地把光伏电池转换的电能送入电网。 3并网光伏发电电气系统设计方法简介 3.1 并网光伏发电系统构成
1MWp光伏并网发电系统 技术方案 目录 一、总体设计方案 (1) 二、系统组成 (2) 三、相关规范和标准 (3) 四、设计过程 (3) C+2225656F0困20555504B偋(395019A4D驍E3860896D0雐 (3) 4.1并网逆变器 (3) 4.1.1性能特点简介 (4) 4.1.2电路结构 (4) 20108 4E8C 二N|30209 7601 瘁d22703 58AF 墯k21810 5532 唲 (5) 4.1.3技术指标 (5) 4.1.4 LCD液晶显示及菜单简介 (6) 4.1.5并网逆变器图片 (8) 4.2太阳能电池组件 (8) 4.3光伏阵列防雷汇流箱 (9) 4.4直流防雷配电柜 (9) 4.5系统接入电网设计 (10) 4.6系统监控装置 (13) 4.7环境监测仪 (15) 4.8系统防雷接地装置 (15) 五、系统主要设备配置清单 (16) 六、系统原理框图 (17) 七、参考案例 (17)
二、系统组成 (2) 三、相关规范和标准 (3) 四、设计过程 (3) 4.1并网逆变器 (3) 4.1.1性能特点简介 (4) 4.1.2电路结构 (4) 4.1.3技术指标 (5) 4.1.4 LCD液晶显示及菜单简介 (6) 4.1.5并网逆变器图片 (8) 4.2太阳能电池组件 (8) 4.3光伏阵列防雷汇流箱 (9) 4.4直流防雷配电柜 (9) 4.5系统接入电网设计 (10) 4.6系统监控装置 (13) 4.7环境监测仪 (15) 4.8系统防雷接地装置 (15) 36375 8E17 踗P29400 72D8 狘/34589 871D 蜝IJ 五、系统主要设备配置清单 (16) 六、系统原理框图 (17) 七、参考案例 (17) 一、总体设计方案 针对1MWp的太阳能光伏并网发电系统项目，我公司建议采用分块发电、集中并网方案，将系统分成10个100KW的并网发电单元，每个100KW的并网发电单元都接入10KV升压站的0.4KV低压配电柜，经过0.4KV/10KV(1250KVA)变压器升压装置，最终实现整个并网发电系统并入10KV中压交流电网。 系统的电池组件选用180Wp(35V)单晶硅太阳能电池组件，其工作电压为35V，开路电压约为