目录
1.系统设计依据 (2)
2.负载耗电量 (2)
3.系统初始化设计 (3)
3.1当地气象数据资料 (3)
3.2方阵倾斜角设计 (3)
4.系统的主要配置说明 (4)
4.1太阳能电视组件 (4)
4.2并网逆变器 (4)
4.3方阵支架场地设计 (5)
4.3.1屋顶基础 (5)
4.3.2支架的设计 (5)
4.4.配电室设计 (6)
4.5.并网发电系统的防雷 (6)
4.6并网发电系统配置表 (7)
5. 系统建设及施工 (8)
5.1光伏系统建设流程 (9)
5.2光伏系统组件安装和检验 (9)
5.3光伏屋面安装顺序 (10)
5.4线缆的敷设与连接 (11)
5.5系统防雷接地安装 (11)
5.6逆变器的安装 (12)
6. 太阳能光伏发电系统的检查与测试 (12)
6.1光伏发电系统的检查 (12)
6.2光伏发电系统的测试 (13)
6.3系统的维护与检修 (13)
1.系统设计依据
该系统的设计依据有（国标）：
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（IEC 61727:2004,MOD）
GB/Z 19964-2005 光伏发电站接入电力系统技术规定
GB/T 2423.1-2001 电工电子产品基本环境试验规程试验A：低温试验方法
GB/T 2423.2-2001 电工电子产品基本环境试验规程试验B：高温试验方法
GB/T 2423.9-2001 电工电子产品基本环境试验规程试验C：设备用恒定湿
GB 4208 外壳防护等级（IP代码）（equ IEC 60529:1998）
GB 3859.2-1993 半导体变流器应用导则
GB/T 14549-1993 电能质量公用电网谐波
GB/T 15543-1995 电能质量三相电压允许不平衡度
GB/T 21086-2007 建筑幕墙
GB 50057-94 建筑物防雷设计规范
JGJ102-2003 玻璃幕墙工程技术规范
JGJT139-2001 玻璃幕墙工程质量检验标准
2.负载耗电量
设备名称功率（w）日运行时间（h）日耗电量（wh）电视机85w＋150w 4＋2 640
电磁炉1600 2 3200
照明灯40w×10只 4 1600
电水壶1800 0.5 900
洗衣机400 1.5 600
冰箱350w/24h 24 350
电饭煲650 1.5 975
饮水机300 5 600
电风扇60w×3 5 900
合计9765
3.系统初始化设计
3.1当地气象数据资料
***市位于**江上游，***南部。东邻福建省三明市和龙岩市，南毗广东省梅州市、韶关市，西接湖南省郴州市，北连本省吉安市和抚州市。地处北纬24°29′~27°09′，东经113°54′~116°38′之间。呈典型的亚热带季风性湿润气候。四季分明，光热充足，生长季长，冷暖变化显著，降水丰沛但分配不均等特点。
3.2方阵倾斜角设计：25℃
根据当地纬度粗略确定太阳能电池的倾斜角：
纬度 0°～25°时，倾斜角＝纬度；
纬度 26°～40°时，倾斜角＝纬度+ 5°～10°；
纬度 41°～55°时，倾斜角＝纬度+ 10°～15°
纬度 55°以上时，倾斜角＝纬度+ 15°～20°。
月份一月二
月
三
月
四
月
五
月
六
月
七
月
八
月
九
月
十
月
十
一
月
十
二
月
年
平
均
平面峰
值日照
时数
2.39 2.32 2.45
3.34 3.94
4.39
5.34 4.70 3.94 3.51 3.27 3.02 3.55 25℃
倾斜面
2.68 2.70 2.82
3.42 3.72
4.13
5.03 4.43 4.02 3.87 3.55 3.42 3.65
日照时
数
4.系统的主要配置说明
4.1太阳能电视组件
选用型号为120（34）P1447x663，
主要参数为：输出峰值功率120W、峰值
电压17V、峰值电流7.05、开路电压22V、
短路电流7.5A。
经计算太阳能电池由18块串联成1
路，并联5路，需要120Wp规格组件90块方阵总功率为：120x18x5=10800W。太阳能组件的技术参数：
（1）工作电压306V，开路电压396V；
（2）工作电流35A，短路电流37.5A；
（3）转换效率大于14%；
（4）工作温度-40℃～90℃。
太阳能电池方阵的主要特点：
（1）采用高效率晶体硅太阳电池片，转换效率高：≥14%；
（2）使用寿命长：≥25年，衰减小；
（3）采用无螺钉紧固铝合金边框，便于安装，抗机械强度高；
（4）采用高透光率钢化玻璃封装，透光率和机械强度高；
（5）采用密封防水的多功能接线盒。
4.2并网逆变器
根据以上要求选用德国进口Line Back ∑10KW并网逆变器。本逆变器的特征如下：
（1）无变压器，实现了小型轻量化。
（2）功能模块化，可根据需要制定出合理的安装模块。
（3）有自立运行功能。停电时自动进行自立运行，向负荷供电。
（4）自立运行或者并网运行时有相同容量的功率。
（5）由显示单元，可显示输出功率、累计电量、运行状态及异常等内容。
（6）带有通信功能，使用GS标准计量软件，可由PC机计量其电流、电压等值。（7）可全自动运行。
（8）主要技术参数为：
额定容量：10KVA；直流额定电压：300V，直流额定电流：37A；
直流电压输入范围：160V―480V；
交流输出功率因数0.99，频率50Hz，三相AC220V；
输出电流失真度：THD＜5％，各次THD＜3％；逆变器效率＞90%。
4.3方阵支架场地设计
4.3.1屋顶基础
在建筑建设时考虑光伏系统的安装，预留埋设好地脚螺栓等固定元件，光伏系统的安装将更为方便快捷，同时注意设计与施工时注意处理来避免屋顶的漏水等问题。支架采用混凝土基础、角钢支架（见基础图），支架倾角30度。
对于组件基础，安装支架的混凝土基础：
①基础混凝土的混合比例为1:2:4 （水泥、胶石、水），采用42号水泥或更细，胶石每块尺寸为20mm 或更小；混凝土的强度等级不宜低于C20。
②基础尺寸建议为200mm 宽×200mm 高。长度见基础图。
③基础的上表面要在同一水平面上，平整光滑。
④支架四个支撑腿所用的基础应保持在同一水平上。
⑤基础上的预埋螺杆应该要求正确地位于基础中央，同样要注意保持螺杆垂直，不要倾斜。
⑥基础上的预埋螺杆应该高出混凝土基础表面50mm。确保已经将基础螺杆的凸出螺纹上的混凝土擦干净。
⑦注意每付组件支架两个基础之间的朝向和尺寸。建议安装一付支架(不安装太阳组件)，将四条支架安装到适当的位置，为基础建造作标记。
4.3.2支架的设计
支架设计，在抗风压及抗腐蚀方面，采取以下措施：
1）所有支架采用国标型钢，多点结合：增加钢支架与屋面结构的连接点，将受力点均匀分布在承重结构，按抗12级台风进行力学设计计算，各连接点选用特
制型钢和不锈钢螺栓连接。
2）所有支架都采用热镀锌，局部外裸部分喷涂氟碳涂料来有效防腐。
3) 太阳能电池支架采用混凝土标桩、槽钢底框、角钢支架，支架倾角30度。
4.4.配电室设计
用于太阳能光伏系统的配电室部分，主要放置直流防雷配电柜、逆变器、交流配电柜等。配电室设置在厂房低压配电房内。配电室应满足以下要求：
1）面积不小于6m2。
2）电气设备与墙壁之间设不小于0.3m间隔距离用于通风散热。
3）配电室内应强制通风或控温。
4）配电室地面承重应大于1.5吨/平米。
4.5.并网发电系统的防雷
为了保证本工程光伏并网发电系统安全可靠，防止因雷击、浪涌等外在因素导致系统器件的损坏等情况发生，系统的防雷接地装置必不可少。太阳能光伏电站为三级防雷建筑物，防雷和接地涉及到以下的方面：
1）地线是避雷、防雷的关键。
防止雷电感应：控制机房内的全部金属物包括设备、机架、金属管道、电缆的金属外皮都要可靠接地，每件金属物品都要单独接到接地干线，不允许串联后再接到接地干线上。
防止雷电波侵入:在出线杆上安装阀型避雷器，对于低压的220/380V可以采用低压阀型避雷器。要在每条回路的出线和零线上装设。架空引入室内的金属管道和电缆的金属外皮在入口处可靠接地，冲击电阻不宜大于30欧姆。接地的方式可以采用电焊，如果没有办法采用电焊，也可以采用螺栓连接。
接地系统的要求：所有接地都要连接在一个接地体上，接地电阻满足其中的最小值，不允许设备串联后再接到接地干线上。光伏电站对接地电阻值的要求较严格，因此要实测数据，建议采用复合接地体，接地机的根数以满足实测接地电阻为准。
电气设备的接地电阻R≤4欧姆，满足屏蔽接地和工作接地的要求。在中性点直接接地的系统中，要重复接地，R≤10欧姆。
防雷接地应该独立设置，要求R≤30欧姆，且和主接地装置在地下的距离保持在3m以上。引下线采用圆钢或者扁钢，宜优先采用圆钢直径≥8mm。
接地装置：人工垂直接地体宜采用角钢、钢管或者圆钢。水平接地体宜采用扁钢或者圆钢。圆钢的直径不应该小于10mm，扁钢截面不应小于100 mm2，角钢厚度不宜小于4mm，钢管厚度不小于3-5mm。人工接地体在土壤中的埋设深度不应小于0.5mm，需要热镀锌防腐处理，在焊接的地方也要进行防腐防锈处理。2）直流侧防雷措施：
组件支架应保证良好的接地，光伏组件阵列连接电缆接入直流防雷汇流箱，汇流箱内含高压防雷器保护装置。光伏组件阵列汇流后再接入直流防雷配电柜，经过多级防雷装置可有效地避免雷击导致设备的损坏。
3）交流侧防雷措施：
并网逆变器交流输出线采用防雷箱一级保护（并网逆变器内有交流输出防雷器），有效地避免雷击和电网浪涌导致设备的损坏，且所有的机柜要有良好的接地。
4.6并网发电系统配置表
名称规格单位数量备注太阳电池组件120W 块90
支架线缆套 5
并网逆变器10KW 台 1 并网型3相4线接线箱台 1
避雷器及接地设备套 1 避雷针高要求15米配电室平方米4~6 如有配电室则不考虑
图2 并网系统发电原理图
5.系统建设及施工
现场勘查、工程规划、定位放线、场地平整
太阳电池基础电站配电室建设支架、太阳电池安装电站围栏建设电缆连接敷设设备安装定位
并网调试运行
试运行
验收
图3.并网电站建设流程图
5.1 光伏系统建设流程
项目的施工包括：屋顶支架的基础预留；配电室基础预留；支架安装、组件的安装、电气设备的安装调试、系统的并网运行调试。技术准备是决定施工质量的关键因素，它主要进行以下几方面的工作：
1）先对实地进行勘测和调查，获得当地有关数据并对资料进行分析汇总，做出切合实际的工程设计。
2）准备好施工中所需规范，作业指导书，施工图册有关资料及施工所需各种记录表格。
3）组织施工队熟悉图纸和规范，做好图纸初审记录。
4）技术人员对图纸进行会审，并将会审中问题做好记录。
5）会同建设单位和设计部门对图纸进行技术交底，将发现的问题提交设计部门和建设方，并由设计部门和建设方做出解决方案（书面）并做好记录。
6）确定和编制切实可行的施工方案和技术措施，编制施工进度表。
5.2 光伏系统组件安装和检验
1.光伏方阵基础的施工
光伏方阵基础施工主要有预埋法、混凝土块配重法、螺旋地桩法、直埋法和地锚法等，可以根据安装要求及地质土壤情况等选择。
2.方阵支架的安装
太阳能光伏方阵支架有角度固定的钢筋结构支架、自动跟踪支架及铝合金支架等。其中铝合金支架一般用于在小规模屋顶光伏发电系统中和大型钢架结构支架中固定电池组件的部分支架，铝合金支架具有耐腐蚀、重量轻、美观耐用的特点，但承载能力低，价格偏高；自动跟踪支架由于成本、效率等原因，应用还不普遍。方阵支架按照连接方式不同，可分为焊接和拼装式两种。方阵支架应采用热镀锌钢材或普通角钢制作，沿海地区可考虑采用不锈钢等耐腐蚀钢材制作。
3.电池组件的安装
(1).组件安装前应根据组件生产厂家提出的出厂实测技术参数和曲线，对电池组件进行分组，将峰值工作电流相近的组件串联在一起，将峰值工作电压相近组件并联在一起，以充分发挥电池方阵的正整体效能。
(2)将分好组件的组件依次摆放到支架上，并用螺钉穿过支架和组件边框的固定孔，将组件与支架固定。
(3)按照方阵组件串并的设计要求，用电缆将组件的正负极进行连接。对于接线盒直接带有连接线和连接器的组件，在连接器上都标注有正负性，只要将连接器接插件直接插接即可。电缆连接完毕，要用绑带、钢丝卡等将电缆固定在支架上，以免长期风吹摇动造成电缆磨损或接触不良。
5.3 光伏屋面安装顺序
在建造完木板屋面后可进行光伏组件的安装。
1. 安装屋沿光伏组件挡板，如图4。
2. 铺设油毛毡，如图5。
3. 划光伏组件安装线，如图6。
4. 安装组件两侧纵向水槽，如图7。
5. 光伏组件安装，从屋沿由左向右横向安装，再自下向上一层一层安装，如图8。
6. 地线固定，如图9。
对预埋的光伏组件阵列基础与螺栓，检查其横列水平度，符合标准再进行支架组装。
检测单块光伏组件、光伏幕墙组件的电流、电压，合格后进行组件的安装。
最后检查接地线、铁架紧固件是否紧固，组件的接插头是否接触可靠，接线盒、接插头须进行防水处理。检测太阳组件阵列的空载电压是否正常，此项工作应由组件技术人员完成。
5.4线缆的敷设与连接
（1）在进行光伏电池方阵于直流接线箱之间的线路连接时，所使用导线线径要满足最大短路电流的需要。各组件方阵串的输出引线要做好编号和正负极的标记，然后引入直流汇流箱。
（2）对于组件之间连接电缆及组串于汇流箱之间的连接电缆，一般都是利用专用接插件连接，敷设是尽可能利用组件支架作为电缆敷设的通道支撑于固定依靠。
（3）当太阳电池方阵在地面安装时要采用地下布线方式，地下布线时要对导线套管进行保护，掩埋深度距离地面在0.5m以上。
（4）交流逆变器输出的电气方式有单相二线制、单相三线制、三相三线制和三相四线制等。
5.5系统防雷接地安装
①地线是避雷、防雷的关键，在进行配电室基础建设和太阳能电池方阵建设的同时，选择电厂附近土层较厚、潮湿的地点，挖1~2m深地线坑，采用40mm 扁钢，添加降阻剂并引出地线，引出线采用截面积为35mm的铜芯电缆，接地电阻应小于4Ω。
②在配电室附近建一避雷针，高10m，并单独做一地线。
③交流侧防雷措施：每台逆变器的交流输出分别经低压交流防雷装置接入电网，课有效地避免雷击和电网浪涌导致设备的损坏，所有的机柜要有良好的接地。
5.6逆变器的安装
逆变器在安装前同样要进行外观及内部线路的检查，检查无误后先将逆变器的输入开关断开。接线时要注意分清正负极极性，并保证连接牢固。接线完毕，可接通逆变器的输入开关，待逆变器自检测正常后，如果输无短路现象，则可以打开输入开关，检查温升情况和运行情况，使逆变器处于试运行的状态。
6.太阳能光伏发电系统的检查与测试
6.1光伏发电系统的检查
根据现场考察的要求，检查施工方案是否合理，能否全面满足要求。现场检查验收：检查太阳组件方阵水泥基础、配电室施工质量是否符合要求，并做记录。
调试是按设备规格对已完成安装的设备在各种工作模式下进行试验和参数调节。系统调试按设备技术手册中的规定和相关安全规范进行，完成后须达到或超过设备规格所包含的性能指标。如在调试中发现实际性能和手册中的参数不符，设备供应商应采取措施进行纠正，达标后才具备验收条件。
①电池组件及方阵的检查
检查组件的电池片有无裂痕、缺角和变色，表面玻璃有无破损、污物，边框有无损伤、变形等。检查方阵外观是否平整、美观，组件是否安装牢固，引线是否接触良好，引线外皮有否破损等。检查组件或方阵支架是否有生锈和螺钉松动之处。
②直流汇流箱和交流配电柜的检查
检查外壳有无腐蚀、生锈、变形，内部接线有无错误，接线端子有无松动，外部接线有无损伤。
③逆变器的检查
检查外壳有无腐蚀、生锈、变形，接线端子是否松动，输入、输出接线是否正确。
④接地系统的检查
检查接地系统是否连接良好，有无松动；连接线是否有损伤；所有接地是否为等电位。
6.2光伏发电系统的测试
1.光伏方阵的测试
测量电池组件串两端的开路电压，看是否基本符合上述要求，若相差太大，则很可能有组件损坏、极性接反或是连接处接触不良等问题，可逐个检查组件的开路电压及连接状况，找出故障。测量电池组件串两端的短路电流，应基本符合设计要求，若相差较大，则可能有的组件性能不良，应予以更换。
2.绝缘电阻的测试
为了了解太阳能光伏发电系统各部分的绝缘状态，判断是否可以通电，需要进行绝缘电阻测试。绝缘电阻的测试一般是在太阳能光伏发电系统施工安装完毕准备开始运行前、运行过程中的定期检查时以及确定出现故障时进行。
3.绝缘耐压的测试
对于光伏方阵和逆变器，根据要求有时需要进行绝缘耐压测试，测量光伏方阵电压和逆变器电路的绝缘耐压值。测量的条件和方法与上面的绝缘电阻测试相同。
在进行光伏方阵电路的绝缘耐压测试时，将标准光伏方阵的开路电压作为最大使用电压，对光伏方阵电路加上最大使用电压的1.5倍的直流电压或1倍的交流电压，测试时间10min左右，检查是否出现绝缘破坏。
6.3系统的维护与检修
光伏发电系统的使用与维护的好坏直接影响着系统的使用寿命，影响着系统的运行成本和发电效率。一般情况下，无需对太阳能电池组件进行表面清洁处理，但对暴露在外的接线接点要进行定期检查，维护。
1) 遇有大风、暴雨、冰雹、大雪等情况，应采取措施保护太阳能方阵，以免损坏。
2) 太阳能方阵的采光面应经常保持清洁，如有灰尘或其它污物，应先用清水冲洗，再用干净纱布将水迹轻轻擦干，切勿用硬物或腐蚀性溶剂冲洗、擦拭。
3) 运输中应注意防止太阳能电池组件受到碰撞，以免损坏。避免太阳能电池组件方阵架在运输过程中有太大变形。
4) 逆变器等电气设备是全自动控制设备，无需人工操作。如无电压输出，请检
查空气开关是否合上、保险盒是否熔断。逆变器无输出，检查前面板的状态指示灯判断原因；若一切指示正常，检查逆变器的输出保险是否熔断。
太阳能光伏发电原理与应用 实验报告 课题名称：太阳能光伏发电原理与应用实验专业班级：12级应用光电子01 学生学号：1209040110 学生姓名：胡超 学生成绩： 指导教师：刘国华 课题工作时间：2015.6.1至2015.6.4
实验一、太阳辐射能的测量 下表是针对武汉市的日照情况，记录武汉市的某一天某一时段（每两分钟记 录一次）的太阳辐射强度： 太阳辐射监测系统 瞬时值累计值 时间 总辐射散射辐射直接辐射反射辐射净全辐射总辐射散射辐射直接辐射反射辐射净全辐射10:06 538 113 436 41 112 0.031 0.014 0.016 0.003 0.009 10:08 404 105 298 32 77 0.056 0.013 0.045 0.004 0.012 10:10 449 99 347 31 268 0.049 0.013 0.037 0.004 0.009 10:12 416 97 304 33 246 0.056 0.012 0.043 0.004 0.033 10:14 645 118 525 49 347 0.056 0.012 0.042 0.004 0.033 10:16 198 105 57 24 105 0.077 0.014 0.062 0.006 0.040 10:18 549 107 425 42 326 0.025 0.013 0.007 0.003 0.012 10:20 610 111 485 45 329 0.066 0.013 0.051 0.005 0.039 10:22 631 108 513 50 304 0.076 0.013 0.061 0.006 0.039 10:24 619 108 493 45 284 0.076 0.013 0.062 0.006 0.036 10:26 465 103 310 39 194 0.075 0.013 0.059 0.006 0.034 10:28 653 109 402 47 264 0.067 0.013 0.043 0.005 0.027 10:30 690 111 337 48 263 0.079 0.013 0.046 0.006 0.032 10:32 693 113 318 47 249 0.083 0.013 0.042 0.006 0.031 10:34 653 115 214 48 219 0.082 0.014 0.035 0.006 0.029 10:36 713 118 176 53 145 0.061 0.013 0.018 0.005 0.021 10:38 575 111 92 44 89 0.087 0.014 0.020 0.006 0.015 10:40 717 115 53 44 90 0.080 0.014 0.009 0.006 0.010
何彬，太阳能光伏发电系统课程设计 绪论 能源短缺是当今社会中的热点问题，它直接制约着经济和社会的发展，可再生能源的利用也就成了当今世界关注的焦点之一。太阳能是各种可再生能源中最重要的基本能源，生物质能、风能、海洋能、水能等都来自太阳能。广义地说， 太阳能包含以上各种可再生能源。近年来太阳能的利用得到了世界各国的广泛关注，美国、日本、德国相继提出了“阳光计划”、“节能计划”等大力发展太阳能光伏发电技术。自“六五”以来我国政府也一直把研究开发太阳能和可再生能源技术列入国家科技攻关计划，大大推动了我国太阳能和可再生能源技术和产业的发展。同时，照明作为日常生活中不可缺少的一部分，成为了世界各国的一项 重要的能源消耗，据统计照明用电占我国总发电量的 10％以上，绿色节能照明的应用越来越受到重视。我国在 1996 年就提出了“绿色照明工程”，主要就是为了解 决与照明相关的能源供应问题，新型的照明光源 LED发光产品在照明和装饰领域逐渐受到世人的瞩目。 太阳能电池板和LED都是由半导体材料构成的，随着半导体材料技术的更加完善必将推动太阳能和LED的进一步发展。将太阳能和LED结合起来为节能照明技术提供了新的解决方案。 一、课程设计报告内容 1.太阳能光伏发电系统的组成 太阳能光伏发电系统是通过太阳能电池吸收阳光，将太阳的光能直接变成电 能输出。 光伏发电系统主要由太阳能光伏电池、储能电池、充放电电路、光源及控制 电路等组成，系统的组成框图如图 1 所示：系统各部分容量的选取配合，需要综合考虑成本、效率和可靠性。太阳能电池将太阳能转变成电能，一部分用来给直流负载 LED供电，另一部分储存在蓄电池中。当没有太阳光或者光线暗时， LED 照明系统所需要的能量不够的部分由蓄电池提供。 LED照明部分不仅可以实现昼 夜照明，同时采用了自动调光技术，可以使室内的光线保持恒定。 图 1光伏发电系统组成框图 太阳能电池是太阳能照明系统的输入，为整个系统提供照明和控制所需电
课程设计报告 题目太阳能节能灯的设计与分析 系别物理与电子工程学院 年级 2011级专业光伏技术与产业 班级光伏111 学生姓名宋梦丹 学号050411139 指导教师薛春荣 设计时间2013-12
产品简介 【使用优点】 无需电线，按一下底部的开关，白天晒太阳，晚上自动亮光，环保，不用交电费！灯体造型美观大方，轻巧灵活多样，动感十足，太阳能充满电能亮8小时以上。 【安装及使用方法】 把灯罩向左旋开，拨动开关，把灯具插地，放置在阳光下 【技术参数】 ?品牌: MODAS ?型号: MD9548 ?颜色分类: 白色（MD9548W） ?灯具是否带光源: 带光源 ?光源类型: LED ?太阳能板：0.08W（2V 40MA） ?电源：600MAH 1.2V NI-MH ?光源：1*LED(15000MCD) ?产品尺寸：6.7*6.7*36.7CM ?一盒重量：260g 【工作原理】 通过顶部的太阳能板转换成电能，白天光通过太阳能板转换成电能储存在充电电池中，等到晚上天黑时，太阳能板不再对电池充电，灯就自动亮起来。 原理分析 太阳能光伏发电LED照明系统组成高效节能的太阳能光伏发电LED照明系统包括太阳能电池组、DC-DC变换器、最大功率跟踪控制、储存电能的蓄电池组和LED照明控制、LED光源等部分。 太阳能LED自动照明系统的基本原理，是在有光照的情况下，太阳能电池板把光能转变成电能对蓄电池充电，并将电能储存在蓄电池中。夜晚，蓄电池中的电能为半导体发光二极管LED充电发光起到照明的效果。系统采用全自动工作方式，无须人工介入，可以采用声、光或延时控制方式，做到“人在灯亮，人走灯灭”（指楼道、走廊等）或“天黑即亮，延时关灯”（指道路、庭院、景点等）或每日24小时“常明不灭”（指地下停车场、隧道等）。对连续阴雨天，系统可根据
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 .....................................................................
绪论 一实验目的 本实验课程的目的，旨在通过课内实验教学，使学生掌握太阳能发电技术方面的基本实验方法和实验技能，帮助和培养学生建立利用所学理论知识测试、分析和设计一般光伏发电电路的能力，使学生巩固和加深太阳能发电技术理论知识，为后续课程和新能源光伏发电技术相关专业中的应用打好基础。 二实验前预习 每次实验前，学生须仔细阅读本实验指导书的相关内容，明确实验目的、要求；明确实验步骤、测试数据及需观察的现象；复习与实验内容有关的理论知识；预习仪器设备的使用方法、操作规程及注意事项；做好预习要求中提出的其它事项。三注意事项 1、实验开始前，应先检查本组的仪器设备是否齐全完备，了解设备使用方法及线路板的组成和接线要求。 2、实验时每组同学应分工协作，轮流接线、记录、操作等，使每个同学受到全面训练。 3、接线前应将仪器设备合理布置，然后按电路图接线。实验电路走线、布线应简洁明了、便于测量。 4、完成实验系统接线后，必须进行复查，按电路逐项检查各仪表、设备、元器件的位置、极性等是否正确。确定无误后，方可通电进行实验。 5、实验中严格遵循操作规程，改接线路和拆线一定要在断电的情况下进行。绝对不允许带电操作。如发现异常声、味或其它事故情况，应立即切断电源，报告指导教师检查处理。 6、测量数据或观察现象要认真细致，实事求是。使用仪器仪表要符合操作规程，切勿乱调旋钮、档位。注意仪表的正确读数。． 7、未经许可，不得动用其它组的仪器设备或工具等物。 8、实验结束后，实验记录交指导教师查看并认为无误后，方可拆除线路。最后，应清理实验桌面，清点仪器设备。 9、爱护公物，发生仪器设备等损坏事故时，应及时报告指导教师，按有关实验管理规定处理。 10、自觉遵守学校和实验室管理的其它有关规定。 四实验总结 每次实验后，应对实验进行总结，即实验数据进行整理，绘制波形和图表，分析实验现象，撰写实验报告。实验报告除写明实验名称、日期、实验者姓名、同组实验者姓名外，还包括： 1．实验目的； 2．实验仪器设备（名称、型号）； 3．实验原理； 4．实验主要步骤及电路图； 5．实验记录（测试数据、波形、现象）； 6．实验数据整理（按每项实验的实验报告要求进行计算、绘图、误差分析等）；．回答每项实验的有关问答题。7．
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,
绪论 能源短缺是当今社会中的热点问题，它直接制约着经济和社会的发展，可再生能源的利用也就成了当今世界关注的焦点之一。太阳能是各种可再生能源中最重要的基本能源，生物质能、风能、海洋能、水能等都来自太阳能。广义地说，太阳能包含以上各种可再生能源。近年来太阳能的利用得到了世界各国的广泛关注，美国、日本、德国相继提出了“阳光计划”、“节能计划”等大力发展太阳能光伏发电技术。自“六五”以来我国政府也一直把研究开发太阳能和可再生能源技术列入国家科技攻关计划，大大推动了我国太阳能和可再生能源技术和产业的发展。同时，照明作为日常生活中不可缺少的一部分， 成为了世界各国的一项重要的能源消耗，据统计照明用电占我国总发电量的10%以上，绿色节能照明 的应用越来越受到重视。我国在1996年就提出了“绿色照明工程”，主要就是为了解决与照明相关的能源供应问题，新型的照明光源LED发光产品在照明和装饰领域逐渐受到世人的瞩目。 太阳能电池板和LED都是由半导体材料构成的，随着半导体材料技术的更加完善必将推动太阳能和LED的进一步发展。将太阳能和LED结合起来为节能照明技术提供了新的解决方案。 一、课程设计报告内容 1. 太阳能光伏发电系统的组成 太阳能光伏发电系统是通过太阳能电池吸收阳光，将太阳的光能直接变成电能输出。 光伏发电系统主要由太阳能光伏电池、储能电池、充放电电路、光源及控制电路等组成，系统的组成框图如图1所示：系统各部分容量的选取配合，需要综合考虑成本、效率和可靠性。太阳能电池将太阳能转变成电能，一部分用来给直流负载LED供电，另一部分储存在蓄电池中。当没有太阳光或者光线暗时，LED 照明系统所需要的能量不够的部分由蓄电池提供。LED照明部分不仅可以实现昼 夜照明，同时采用了自动调光技术，可以使室内的光线保持恒定。 图1光伏发电系统组成框图
公共必修课 思想道德修养及法律基础、毛泽东思想、邓小平理论和“三个代表”重要思想概论、大学英语、大学体育、计算机文化基础、大学语文、军事理论、大学生就业与创业指导、沐浴经典、红色江西、形势政策 专业基础课 高等数学、大学物理、光伏技术概论、电工电子学、半导体物理器件、太阳电池材料、光伏设备概论 专业课 专业技能课 工程计价与计量、工程制图、AutoCAD 专业必修课 太阳电池原理与工艺、太阳能发电技术、光伏建筑电气控制技术、光伏系统设计与施工、供配电系统、光伏建筑工程 专业任选课 高级语言程序设计、工业计算机控制技术、新能源发电技术、专业英语 集中实践教学 太阳能发电技术课程设计、光伏系统设计与施工课程设计、光伏建筑工程课程设计、军事训练、入学教育、岗位实训、毕业设计(论文) 主干课程 （1）《太阳电池原理与工艺》 课程简介：本课程主要讲授光生伏打效应机理、p-n结、太阳电池的工作原理、制造工艺、测试和应用等方面的技术，使学生对太阳电池器件的原理及工艺有较为系统的掌握。 （2）《太阳能发电技术》 课程简介：本课程主要讲授太阳能光伏发电工作原理、内容包括太阳能电池组件的特性、结构及种类，功率调节器的工作原理、功能、电路构成及种类、选择方法、相关设备及部件，太阳能光伏发电系统设计与施工、维护检查与测量，熟悉太阳能光伏发电系统的法律法规及并网系统技术要求准则。 （3）《光伏系统设计与施工》 课程简介：主要介绍光伏系统的构成及设计原理和规则,阐述光伏系统的施工技术和方法。使学生初步掌握光伏系统的设计方法，了解光伏系统的施工步骤，为学生将来独立参与光伏系统的设计和施工打下基础。 （4）《光伏建筑电气控制技术》 课程简介：本课程主要结合光伏发电讲授建筑配电系统常用的电器元件、继电器、接触器控制的基本控制电路、建筑电气控制技术的设计、建筑中常用的电气设备的控制原理、可编程控制器的基本工作原理及其在光伏建筑中的应用等方面知识。 （5）《太阳电池材料》 课程简介：介绍太阳能及光电转换的基本原理、太阳电池的基本结构和工艺，着重从材料制备和性能的角度出发，阐述常用的太阳能光电材料的基本制备原理、制备技术以及材料结构组成对太阳电池的影响。 （6）《工程计价与计量》 课程简介：本课程主要介绍太阳发电建设项目在决策、设计、招投标、实施、竣工验收等阶段的计价方法，使学生初步掌握工程计价与计量专业技能，扩展学生的工程经济知识与相关能力。
】 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)
课程设计方案 课程名称太阳能光伏发电技术 班级10级光伏发电班 专业光伏发电技术及应用专业 指导教师：李玲
一、课程设计的目的 课程设计是《太阳能光伏发电技术》课程的一个总结性教学环节，是培养学生综合运用本门课程及有关选修课程的基本知识去解决某一设计任务的一次训练。在整个教学计划中，它也起着培养学生独立工作能力的重要作用。 课程设计不同于平时的作业，在设计中需要学生自己做出决策，即自己确定方案，选择流程，查取资料，进行过程和设备计算，并要对自己的选择做出设计和核算，经过反复的分析比较，择优选定最理想的方案和合理的设计。所以，课程设计是培养学生独立工作能力的有益实践。 通过课程设计,学生应该注重以下几个能力的训练和培养： 1. 查阅资料，选用公式和搜集数据(包括从已发表的文献中和从生产现场中搜集)的能力； 2. 树立既考虑技术上的先进性又考虑经济上的合理性正确设计思想，在这种设计思想的指导下去分析和解决实际问题的能力； 3. 用简洁的文字或清晰的图表来表达自己设计思想的能力。 二、课程设计的任务和要求 1、学习态度：要有勤于思考、刻苦钻研的学习精神和严肃认真、一丝不苟、有错必改、精益求精的工作态度，对有抄袭他人设计图纸（论文）或找他人代画设计图纸、代做报告等行为的弄虚作假者一律按不及格记成绩，并根据学校有关规定给与处理。 2、学习纪律：要严格遵守学习纪律，遵守作息时间，不得迟到、早退和旷课。如因事、因病不能上课，则需请假，凡未请假或未获准假擅自不上课者，均按旷课论处。 3、课程目标：掌握课程的基本理论和基本知识，概念清楚，设计计算正确，结构设计合理，实验数据可靠，绘图符合标准，设计报告撰写规范。要敢于创新，勇于实践，注意培养创新意识和工程意识。 （1）巩固和加深对光伏系统设计基本知识的理解，提高学生综合运用本课程自学知识的能力。 （2）培养学生根据课题需要选学参考书籍、查阅手册、图表和文献资料的所学能力。通过独立思考，深入钻研有关问题，学会自己分析解决问题的方法。 （3）通过实际新余市太阳能LED灯设计方案的分析比较、设计计算、设备选型、安装调试等环节，初步掌握简单太阳能光伏系统的分析方法和工程设计方法。 （4）掌握常用太阳能光伏系统设备的基本参数，学会太阳电池组件的容量计算、蓄电池容量计算、方阵倾角设计等，提高学生动手能力，能在教师指导下，完成课程任务。 （5）了解与课题有关的光伏系统设备安装及使用工程技术规范，能按课程设计任务的要求编写设计报告(或总结)能正确反映设计和实验成果。 （6）培养严肃认真的工作作风和科学态度。通过课程设计实践，帮助学生逐步建立正确的生产观念、工程观念和全局观点。
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
一、实验过程记录 1.画出实验接线图 图1 实验接线图 图2 光伏电池板图3 实验接线实物图 2.实验过程记录与分析 （1）给出实验的详细步骤 ○1 实验前根据指导书要求完成预习报告 ○2 按预习报告设计的实习步骤，利用MATLAB建立光伏数学模型，如下图4所示。
图4 光伏电池模型其中PV Array模块里子模块如下图5所示。 图5 PV Array模型其中Iph，Uoc，Io，Vt子模块如下图6-9所示。 图6Iph子模块
图7Uoc子模块 图8 Io子模块 图9Vt子模块 ○3 在光伏电池建模的基础上，输入实际光伏电池参数值，研究不同光照强度下、不同温度下光伏电池的I-V、P-V特性曲线，并得出结论。 ○4 设计光伏电池测试平台，在不同光照、温度情况下测试光伏电池输出电压、输出电流值，对实测数据进行处理并加以分析，记录实际光伏电池的I-V、P-V 特性曲线，与仿真结果进行对比，得出有意义的结论。 ○5 确定电力变换电路拓扑结构，设计电路中的相关参数值，通过MATLAB搭 建电路并仿真分析，搭建电路如图10所示。
图10离网型光伏发电系统 ○6 确定系统MPPT控制策略，建立MPPT模块仿真模型，并仿真分析。 系统联调，调节离网型光伏发电系统的电路和控制参数值，仿真并分析最大功率跟踪控制效果。 （2）记录实验数据 m2 表1当T=290K时S=1305W/时的测试数据 I(A)0 1.03 1.25 2.65 3.79 5.97 6.287.867.98 U(V)27.326.226252421.516 1.10 P(W)026.98632.566.2590.96128.35100.488.6460 m2 表2当T=287K时S=1305W/时的测试数据 I(A)01 1.5 2.6 3.93 6.0 6.688.048.12 U(V)27.626.225.825.123.921.620.510 P(W)026.238.765.2693.93129.6136.948.040 m2 表3当T=287K时S=1278W/时的测试数据 I(A)0 1.04 1.49 2.25 3.66 6.06 6.737.98.06 U(V)26.826.22625.424.321.913.40.50 P(W)027.24838.7457.1588.94132.7190.18 3.950
新能源学院 《太阳能光伏发电系统》 课程设计 课题名称： 专业班级： 学生姓名： 学生学号： 指导教师： 设计时间：至 沈阳工程学院
报告正文（例子） 目录（自动生成） 第1章绪论.......................................... 1.1 设计背景……………………….................... 1.2 设计意义................................................................................. 第2章沈阳市气象资料及地理情况........................................... 第3章家用独立型太阳能光伏发电系统的优化设计.......... 3.1 设计方案...................... 3.2 负载的计算.......................... 3.3 太阳能电池板容量及串并联的设计及选型…………………….. 3.4 太阳能电池板的方位角与倾斜角的设计.......................... 3.5 蓄电池容量及串并联的设计及选型……………………………….. 3.6 控制器、逆变器的选型……………………………….. 3.7 电气配置及其设计………………………….. 3.8 系统配置清单………………………….. 第4章家用独立型太阳能光伏发电系统的优化结果与讨论……… 4.1 ………………………………………………………….. 4.2 ……………………………………………………….. 4.3 ……………………………………………………….. 4.4 ……………………………………………………….. 第5章心得体会....................................................................................... 参考文献.......................................................................................
目录 1.系统设计依据 (2) 2.负载耗电量 (2) 3.系统初始化设计 (3) 3.1当地气象数据资料 (3) 3.2方阵倾斜角设计 (3) 4.系统的主要配置说明 (4) 4.1太阳能电视组件 (4) 4.2并网逆变器 (4) 4.3方阵支架场地设计 (5) 4.3.1屋顶基础 (5) 4.3.2支架的设计 (5) 4.4.配电室设计 (6) 4.5.并网发电系统的防雷 (6) 4.6并网发电系统配置表 (7) 5. 系统建设及施工 (8) 5.1光伏系统建设流程 (9) 5.2光伏系统组件安装和检验 (9) 5.3光伏屋面安装顺序 (10) 5.4线缆的敷设与连接 (11) 5.5系统防雷接地安装 (11) 5.6逆变器的安装 (12) 6. 太阳能光伏发电系统的检查与测试 (12) 6.1光伏发电系统的检查 (12) 6.2光伏发电系统的测试 (13) 6.3系统的维护与检修 (13)
1.系统设计依据 该系统的设计依据有（国标）： 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（IEC 61727:2004,MOD） GB/Z 19964-2005 光伏发电站接入电力系统技术规定 GB/T 2423.1-2001 电工电子产品基本环境试验规程试验A：低温试验方法 GB/T 2423.2-2001 电工电子产品基本环境试验规程试验B：高温试验方法 GB/T 2423.9-2001 电工电子产品基本环境试验规程试验C：设备用恒定湿 GB 4208 外壳防护等级（IP代码）（equ IEC 60529:1998） GB 3859.2-1993 半导体变流器应用导则 GB/T 14549-1993 电能质量公用电网谐波 GB/T 15543-1995 电能质量三相电压允许不平衡度 GB/T 21086-2007 建筑幕墙 GB 50057-94 建筑物防雷设计规范 JGJ102-2003 玻璃幕墙工程技术规范 JGJT139-2001 玻璃幕墙工程质量检验标准 2.负载耗电量 设备名称功率（w）日运行时间（h）日耗电量（wh）电视机85w＋150w 4＋2 640 电磁炉1600 2 3200 照明灯40w×10只 4 1600 电水壶1800 0.5 900 洗衣机400 1.5 600 冰箱350w/24h 24 350 电饭煲650 1.5 975 饮水机300 5 600 电风扇60w×3 5 900 合计9765
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
《太阳能光伏发电原理与应用》 课程设计 课题名称：家用独立型光伏发电系统的优化设计 专业班级：光电02班 学生学号：1009040204 学生姓名：黄斌 学生成绩： 指导教师：刘国华 课题工作时间：2013.6.24 至2013.6.28 武汉工程大学教务处
一、课程设计的任务和要求 要求：1、具备独立查阅光伏发电系统设计的相关文献和资料的能力；具有查阅光伏电池、蓄电池、控制器和逆变器等光伏器件参数和型号的能力；具有 收集、加工各种信息及获取新知识的能力。 2、具备独立设计光伏发电系统的能力，能提出并较好地实施方案，能对光 伏发电系统的结构和配置进行分析研究和优化设计。 3、具备数值计算、仿真、绘图和文字处理等能力。 4、工作努力，遵守纪律，工作作风严谨务实，按期圆满完成规定的任务。 5、报告内容简练完整、立论正确、讨论充分、论述流畅、结构严谨、结论 合理；技术用语准确、符号规范统一、编号齐全、书写工整、图表完备。 6、工作中有创新意识，对前人工作有一定改进或独特见解。 7、内容不少于3000字。 技术参数：1、光伏发电系统安装地点：成都； 2、使用单晶硅光伏电池； 3、负载表 数量功率使用时间 荧光灯8 18w/盏5h/天 电视机，电脑 2 120w/个3h/天 洗衣机 1 600wh/天 电冰箱 1 1000wh/天 任务：1、选择适当的光伏电池、蓄电池、逆变器和控制器； 2、设计合理的光伏发电系统； 3、利用PVsyst软件和有关理论模拟优化设计，并对结果进行分析和总结。 二、进度安排 1、2013.6.24 选题、分析查找相关资料、熟悉PVsyst软件 2、2013.6.25 提出设计方案、思路和系统框图、系统的优化设计 3、2013.6.26 讨论、修改、进一步优化方案，光伏发电系统各部件的选型 4、2013.6.27 写出课程设计报告初稿 5、2013.6.28 整理课程设计报告、交稿 三、参考资料或参考文献 1、杨金焕、于化丛、葛亮著. 太阳能光伏发电应用技术. 第1版. 电子工业出版 社. 2009年。 2、李钟实著. 太阳能光伏发电系统设计施工与维护. 第1版. 人民邮电出版社. 2010年。 3、PVsyst软件应用教程。 指导教师签字：刘国华2013年 6 月 1 日 教研室主任签字：2013年6 月1 日
辽宁工业大学 光伏发电技术课程设计（论文）题目： 5kW并网型可调度式光伏发电系统设计 院（系）： 专业班级： 学号： 121806015 学生姓名： 指导教师：（签字） 起止时间： 2015.12.14-2015.12.25
课程设计（论文）任务及评语 院（系）：新能源学院教研室：电气教研室Array 注：成绩：平时40% 论文质量60% 以百分制计算
摘要 近些年来，能源问题迫使世界各国对新能源开发和利用。太阳能因其自身的优势成为最有前途的一种新能源。将太阳能转换为电能越来越多的成为人们关注的焦点，只要成功，前途无量。但太阳能光伏发电仍旧存在着一些缺点，如成本高、能量转换率低，需要不断地改良，优化。对于光伏发电而言，并网模式是将其效率最大化最为理想的方式，因此要做好并网光伏发电系统的设计优化，才能满足电网对发电质量的要求，以及本身的安全运行。本文先对光伏发电进行了回顾，而后重点介绍了并网光伏发电系统，并提出了并网光伏发电系统设计的优化建议。 关键词：无线传感器网络；室内定位；RSSI；加权质心；混合定位
目录 第1章绪论 (1) 1.1光伏发电系统概况 (1) 1.2本文研究内容 (2) 第2章光伏发电系统总体设计 (3) 第3章发电系统设备选择及设计 (4) 3.1太阳能电池板的选择 (4) 3.2蓄电池参数计算及选择 (5) 3.3逆变器设计 (6) 3.4汇流箱设计 (9) 3.5并网逆变器控制保护设计 (11) 第4章总结 (13) 参考文献 (14) 附录A 光伏并网系统结构图 (16) 附录B 并网发电系统原理图 (17)
光伏技术与工艺课程设计 课程名称：光伏技术与工艺 题目：50W太阳能LED路灯照明系统设计 系部：电气工程系 专业班级：10光伏发电 学号：39 学生姓名：whn 起讫日期：2012、6、4 2012、6、9 指导教师：LSW
目录 一、设计目的及意义 1、背景 2、设计目的 3、设计意义 二、太阳能路灯的应用优势 三、设计要求 四、设计思路及其设计原则 五、太阳能路灯照明系统介绍 （一）系统组成与原理 （二）光源 （三）蓄电池 （四）控制器 （五）太阳电池组件 六、计算及选型 （一）计算 （二）选型 七、施工 八、心得体会
一、设计目的及意义 1、背景 在当今能源短缺的现状下，各国都加紧了发展光伏的步伐。美国提出“太阳能先导计划”意在降低太阳能光伏发电的成本，使其2015年达到商业化竞争的水平；日本也提出了在2020年达到28GW的光伏发电总量；欧洲光伏协会提出了“setfor2020”规划，规划在2020年让光伏发电做到商业化竞争。在发展低碳经济的大背景下，各国政府对光伏发电的认可度逐渐提高，光伏发电显得越来越重要。 自从实用性的硅太阳电池问世以来，世界上很快就开始太阳能光伏发电的应用。发展初期，因太阳电池价格昂贵，光伏发电主要限于在空间为卫星供电。随着太阳电池技术提高，价格下降，光伏发电逐渐在地面得到应用，规模也日益扩大。 从1958年美国发射的卫星上首次使用太阳电池开始，至今全世界发射的4000余颗卫星，90％以上采用光伏发电系统供电。所用太阳电池，大部分为硅单晶电池，近来开始采用砷化镓和磷化铟电池。太阳电池方阵组装方式有体装式和帆板式两种，功卒小至数瓦，大至上千瓦、几十千瓦。空间光伏发电用的太阳电池要求，转换效率高，重量轻，耐辐照性能好，温度系数小等，今后发展重点是薄膜太阳电池。 在卫星上成功地实现光伏发电后，人们自然会提出建造空间电站的设想，利用空间太阳辐射强、不受昼夜、气候、季节影响的有利条件，在空间将太阳能转换为电能，再用微波或激光传输到地面。光伏发电用于地面之后，因价格贵而首先在一些特殊领域获得应用，如海上导航，牧区电围栏，微波通讯，管道阴极保护等。随着价格的下降，光伏发电逐渐扩大应用领域，目前主要用于以下四个方面： 消费性产品，如非晶硅太阳电池供电的计算器，太阳能钟表，太阳能照明灯具，太阳能收音机、电视机等，这类产品约占世界光伏产品销售量的14％；远离电网居民供电系统，包括家庭分散供电和独立光伏电站集中供电，其占世界光伏产品销售量的35％；离网工业供电系统，其占世界光伏产品销售量的33％；并网光伏发电系统，其占世界光伏产品销售量的18％。 随着光伏发电规模的扩大，井网发电系统将快速发展。光伏发电在发展中国家也得到了一些应用，但应用重点是小型系统，主要解决无电或严重缺电地区家庭用电的需要。 随着国内光伏产业规模逐步扩大、技术逐步提升，光伏发电成本会逐步下降，未来国内光伏容量将大幅增加。中国已将新能源产业上升为国家战略产业，未来10年拟加大对包括太阳能在内的新能源产业投资，以减少经济对石化能源依赖和降低碳排放。未来五到十年中国光伏发电有望规模化发展。
《光伏发电系统集成与设计》课程整体教学设计 一、管理信息 课程名称：《光伏发电系统集成与设计》制定时间：2011.03.16 课程代码：12317035 所属部门：信息工程学院 制定人：批准人： 二、基本信息 学分：5 课程类型：专业核心课 学时：80 先修课程：《电工基础》、《光伏电子技术》授课对象：光伏应用技术专业后续课程：《光伏发电系统施工与维护》、《智能 光伏产品系统集成》 三、课程设计 1．课程目标设计 (1)能力目标 ①总体能力目标 引入校企合作企业光伏电站、光伏集成系统案例，通过对《光伏发电系统集成与设计》中的典型离网光伏发电系统集成与实施及并网光伏发电系统集成的学习，使能熟练掌握光伏发电系统集成设计的一般过程，掌握典型离网光伏发电的设计与实施，掌握光伏发电系统中的太阳能电池方阵、典型太阳能控制器、蓄电池容量的设计方法及太阳能逆变器配置方法，掌握利用计算机仿真技术实现光伏电站可行性分析技术，掌握各类光伏项目申报流程。 ②单项专业能力培养目标 序号单项能力目标 1 能独立完成离网光伏发电系统的集成与设计 2 能熟练完成典型离网光伏发电系统的组装 3 能正确完成光伏电池方阵设计 4 能正确完成光伏发电系统的蓄电池容量设计 5 能熟练完成典型光伏控制器电路设计与制作 6 能独立完成并网光伏电站系统结构设计 7 能熟练使用RETscreen完成光伏发电系统设计的可行性分析 *8 能熟练使用光伏发电系统组装与测量工具 *9 能解读光伏发电项目文件，完成光伏发电项目的申报工作 *10 能独立完成光伏发电项目方案申报方案设计 (2)知识目标
①掌握离网光伏发电系统及并网光伏发电系统组成结构； ②掌握太阳能资源的组成及获取方法； ③掌握太阳能电池特性、方阵组合容量计算方法； ④掌握光伏用蓄电池特性及蓄电池容量计算方法； ⑤掌握光伏控制器功能、选取方法及典型控制器制作； ⑥掌握离网、并网光伏发电系统整体容量设计方法。 ⑦掌握光伏汇流箱、直流配电柜、交流配电柜的结构组成、功能及选取方法； ⑧掌握光伏电站防雷接地方法； ⑨掌握RETscreen 功能及操作方法。 (3)方法能力 学习方法、逻辑思维能力、分析能力、创造能力、解决问题策略、制定工作计划、获取信息、判 断能力、运用理论知识能力、记忆能力。 (4)社会能力 团队工作、容忍、批评能力、交流能力、组织能力、协调能力、纪律性、环境保护。 2．课程内容设计(图形结构) 光伏发电系统整体容量设计 光伏发电系统其他电气设备配置 与选型 太阳能资源认识及获取 光伏汇流箱认识及应用 光伏电池组件及方阵容量设计 光伏控制器认识及应用光伏逆变器认识及选型太阳能光伏发电系统认识 系统方案设计与项目申报流程