浅谈家庭分布式光伏并网发电系统的设计
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，是建在建筑物屋顶及幕墙的光伏发电项目，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的设计方法以及光伏组件、逆变器的选择等。
关键词：家庭分布式光伏发电并网系统设计
引言
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。
家庭式小型分布式光伏电站建设分并网式和离网式。离网式电站建设需要有蓄电池储存电能，然而蓄电池的维护成本较高，因此现在大部分都建设为并网式电站。本文结合陕西省靖边县能源发展规划局门卫室分布式光伏发电并网系统的设计方案，对3kw左右的小型家庭分布式光伏并网发电系统的设计予以简述。
一、项目概述
1、使用地点及太阳辐射量：本项目安装地点位于北纬37°、东经108°，年平均辐射量为5392MJ/m²。
2、政策依据：《陕西省电力公司分布式电源项目并网服务实施细则》《国家电网公司关于做好分布式光伏发电并网服务工作的意见》。
3、发电用途及功能：采用并网系统设计，系统自发自用余量上网，为自己单位提供动力、照明电源和收取盈余电费，享受国家政策补贴。
4、电网条件：AC220V供电。
5、根据本系统安装特点，采用外墙平铺安装方案，拟采用多晶硅55W电池组件60块，装机容量3.3kWp。
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 .....................................................................
分布式光伏发电系统 方案 审核： 校核： 编制： 湖北美格新能源科技有限公司 2016年3月 目录
一、概述 项目概况 ............................... . (4) 编制依据 (4) 地理位置 .... (4) 环境对设备影响.... .. (4) 投资主体 (5) 国家政策及发展规划 (5) 二、太阳能发电系统设计 光伏发电组件选择 (5) 光伏发电站的运行方式选择 (7) 倾角度选择.. ........... (7) 光伏系统方阵设计........... (7) 光伏子方阵设计 .. (8) 年发电量计算. (8) 防雷设计. ........... . (8) 三、成本及效益分析 成本 . ........... . (9) 效益 . ........... . (10) 四、施工方案设计 组织施工方案...... ........... (10) 五、家庭分布式发电运行问题汇总 运行中问题........ ........... (11)
附件1 总体设计平面图 附件2 具体电气设计图 一、概述 项目概况： 本项目位于佛山市南海区官窑镇，屋顶面积为84㎡，计划装机容量为7kW，
太阳能电池组件47块，由广州敏诚建设工程有限公司负责电站的设计及施工安装。 本工程按照“就近并网、本地消耗、低损高效”的原则，以建筑结合的分布式并网光伏发电系统方式进行建设。每个发电单元光伏组件通三相并网逆变器直接并入三相低压交流电网（AC380V，50Hz），通过交流配电线路给当地负荷供电，最后以 10kV电压等级就近接入，实现并网。由于分布式电源容量不超过上一级变压器供电区域内最大负荷的25%，所有光伏发电自发自用。以保障安全、优化结构、节能减排、促进和谐为重点，努力构建安全、绿色、和谐的现代电力工业体系。 编制依据 国家、地方和行业的有关法律、法规、条例以及规程和规范。 地理位置 本项目位于广东省佛山市南海区官窑镇，地处东经113°06'，北纬22°02'之间。全年总辐照小时多年平均约1666—2120h，日平均日照小时— 环境对设备影响 区域气象条件对本项目及主要设备的影响 1）气温的影响： 本工程选用逆变器的工作温度范围为-10~70℃，选用电池组件的工作温度范围为-40～85℃。正常情况下，太阳电池组件的工作温度可保持在环境温度加30℃的水平。本工程场区的多年平均气温~℃，多年平均最高温度℃，多年平均最低温度-3℃。因此，按本工程场区极端气温数据校核，本项目太阳电池组件及逆变器的工作温度可控制在允许范围内，地区气象温度条件对太阳电池组件及逆变器的安全性没有影响。 2）冰雹的影响： 根据GB/T 18911-2002 《地面用薄膜光伏组件设计鉴定和定型》（与ICE 61646标准等效）进行核算，达到国家标准的太阳电池组件可经受直径25mm、速度23m/s的冰雹打击。光伏电池组件生产厂家还可生产满足直径35mm、速度s 的冰雹打击条件的产品。本项目区无冰雹日、冰雹大小的监测数据，不能对冰雹影响的程度做出直接评价。一般而言，太阳电池组件的鉴定和定型标准保证了太阳电池组件在世界范围内的工程运用，可以认为对本项目也是适用的。 3）风荷载的影响：
《太阳能光伏发电原理与应用》 课程设计 课题名称：家用独立光伏发电系统的优化设计 专业班级： 学生学号： 学生姓名： 学生成绩： 指导教师：刘国华 课题工作时间：2012.6.11 至2012.6.15 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器件参数、光伏发电控制电路、光伏发电系统设计相关文献和资料的能力；能提出并较好地的实施方案；具有收集、加 工各种信息及获得新知识的能力。 2、具备独立设计光伏发电系统的能力，能对光伏发电系统的结构配置进行 研究、分析及优化的能力。 3、具备采用计算机软件进行数值计算、仿真、绘图等能力。 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、综述简练完整，立论正确，论述充分，结论严谨合理；文字通顺，技术 用语准确，符号统一，编号齐全，书写工整规范，图表完备、整洁、正 确。 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，图和计算结果可以打印。 技术参数：1、光伏发电系统安装地点：武汉； 2、使用非晶硅光伏电池； 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、设计合适的光伏发电系统电路原理图； 3、利用PVsyst软件模拟优化此电路，对结果进行分析和总结。 二、进度安排 1、2012.6.11 选题、熟悉PVsyst软件 2、2012.6.12 分析查找资料、提出设计方案 3、2012.6.13 光伏发电系统各部件的选型、系统的优化设计 4、2012.6.14 讨论、修改、进一步优化方案，写出初稿 5、2012.6.15 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2012年 6 月 1 日 教研室主任签字：2012年6 月2 日
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,
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。
Xxx市XX镇xx村3.12KWp分布式电站 设 计 方 案 设计单位： xxxx有限公司 编制时间： 2016年月
目录 1、项目概况................................................ - 2 - 2、设计原则................................................ - 3 - 3、系统设计................................................ - 4 - （一）光伏发电系统简介.................................... - 4 - （二）项目所处地理位置..................................... - 5 - （三）项目地气象数据....................................... - 6 - （四）光伏系统设计......................................... - 8 - 4.1、光伏组件选型....................................... - 8 - 4.2、光伏并网逆变器选型................................. - 9 - 4.3、站址的选择......................................... - 9 - 4.4、光伏最佳方阵倾斜角与方位.......................... - 11 - 4.5、光伏方阵前后最佳间距设计.......................... - 12 - 4.6、光伏方阵串并联设计................................ - 13 - 4.7、电气系统设计...................................... - 13 - 4.8、防雷接地设计...................................... - 14 - 4、财务分析............................................... - 18 - 5、节能减排............................................... - 19 - 6、结论................................................... - 20 -
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
】 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)
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。
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。
扬州市水晶城别墅光伏发电项目 技术方案 江苏xx电力有限公司 二零一六年十二月
一、项目简介 1、建设地点 水晶城别墅光伏发电项目位于江苏省扬州市兴城西路与博物馆路交接处，区位条件优越。周围无高大建筑，遮挡阳光。道路四通八达，交通便捷。 2、建设内容和建设规模 （1）主要建设内容：水晶城陈松明家光伏发电项目，斜坡屋面、平顶屋面、景观平台三大部分。 （2）建设规模： 扬州市水晶城别墅光伏发电项目，可利用别墅主体的三个部分，分别为斜坡屋面、平顶屋面、景观平台。建设总规模12320W。 水晶城别墅区俯瞰图
施工现场图
二、气候概况及光照资源 1、气候概况 2016年，全市年平均气温分别为扬州城区15.8摄氏度、江都区15.5摄氏度、宝应县15.5摄氏度、高邮市15.6摄氏度、仪征市16.0摄氏度，与常年相比，偏高0.3～0.8摄氏度。各月平均气温比常年同期偏高的月份有1月、4月、5月、6月、7月、8月和10月，偏低的月份有2月、11月、12月，基本持平的月份有3月和9月。[7] 全市年极端最高气温38.2摄氏度（7月29日，扬州城区）、极端最低气温零下7.2摄氏度（1月23日，宝应县），全年35摄氏度及以上的高温日数为11天（宝应县）～18天（江都区）。扬州城区35摄氏度及以上高温日数为16天，初霜期比常年迟17天（常年为11月7日），终霜期比常年早18天（常年为3月31日） 2、光照资源 太阳能资源的分布与各地的纬度、海拔高度、自然地理状况和气候条件有关。我国属太阳能资源丰富的国家之一，全国总面积2/3 以上地区年日照时数大于2000h，根据中国气象局风能太阳能评估中心推荐的国内太阳能资源地区分类办法。
课程设计说明书 课程设计名称：太阳能光伏系统 课程设计题目：家用独立型光伏发电系统的优化设计 学院名称：光电信息与能源学院 专业班级：光电信息科学与工程 学生学号： 学生姓名： 学生成绩： 指导教师：刘国华 课程设计时间： 2018.06.19 至 2018.06.25
武汉工程大学本科课程设计
武汉工程大学本科课程设计 格式说明（打印版格式，手写版不做要求） （1）任务书三项的内容用小四号宋体，1.5倍行距。 （2）目录（黑体，四号，居中，中间空四格），内容自动生成，宋体小四号。 （3）章的标题用四号黑体加粗（居中排）。 （4）章以下的标题用小四号宋体加粗（顶格排）。 （5）正文用小四号宋体，1.5倍行距；段落两端对齐，每个段落首行缩进两个字。（6）图和表中文字用五号宋体，图名和表名分别置于图的下方和表的上方，用五号宋体（居中排）。 （7）页眉中的文字采用五号宋体，居中排。页眉统一为：武汉工程大学本科课程设计。（8）页码：封面、扉页不占页码；目录采用希腊字母Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ…排列，正文采用阿拉伯数字1、2、3…排列；页码位于页脚，居中位置。 （9）标题编号应统一，如：第一章，1，1.1，……；论文中的表、图和公式按章编号，如：表1.1、表1.2……；图1.2、图1.2……；公式（1.1）、公式（1.2）。
课程设计任务书 一、课程设计的任务和基本要求 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；具备撰写文献 综述报告的能力； 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；具备撰写 课题开题报告的能力； 3、具备数值计算、仿真、绘图和文字处理等能力；具备撰写科技论文的能力； 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、具备一定的科研意识和思维，掌握科研基本方法和技巧，具备团队 协作的能力。 7、工作中有创新意识，对前人工作有一定改进或独特见解； 8、内容不少于3000字； 技术参数：1、光伏发电系统安装地点：广州 2、使用单晶硅光伏电池（多晶硅光伏电池、非晶硅光伏电池）； 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
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；
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
分布式光伏发电系统设计 发表时间：2018-06-19T16:50:36.353Z 来源：《基层建设》2018年第12期作者：李丽丽张世汉谭科[导读] 摘要：光伏发电是利用相关装置将太阳能转化为电能，光伏发电最核心的部件是太阳能电池组，在相关功率装置等的配合下，构成了太阳能发电装置。 中机国能电力工程有限公司上海市 200444 摘要：光伏发电是利用相关装置将太阳能转化为电能，光伏发电最核心的部件是太阳能电池组，在相关功率装置等的配合下，构成了太阳能发电装置。光伏发电因其具有清洁、无噪声、一次建造后后期维护成本低等优势，还具有建设期不长、国家政策扶持力度大等特点，在我国光能丰富的地区得到了广泛的应用。 关键词：分布式；光伏发电；系统设计引言 传统的光伏电站经变压器升压通过线路送至用户处，因光伏发电量有限，经线路损耗、电站自用等损耗对于昂贵的光伏电价来说难免得不偿失。分布式光伏发电采用的就地发电，就地消纳，多余上网的模式，这种发电模式有效解决了目前光伏发电成本高的问题，只需很小的投入，用户就可以用光伏发电取得经济收益。本文将就分布式光伏发电的原理、选址要求、极板分布原理、并网系统的研究设计等方面对光伏发电进行分析探讨。 1分布式光伏发电定义所谓分布式光伏发电，即在短距离内实现太阳能和电能之间的转换与消纳，通常用户既作为电源点也作为负荷端，另外多余的电量还可以进行上网发电，给用户创造出经济效益。所谓分布式是相对于集中式而言，分布式光伏发电具有以下特点。太阳能是一种自然能量，且目前人类能有效利用的太阳能仅占太阳能量的很小一部分，太阳能对目前人类的技术水平而言是可以无限开采且可以重复利用的。分布广泛性，凡是太阳照到的地方就可以利用，特别是对于一些偏远山区、不易建设高空线路的区域等，分布式光伏发电的适应性很好地解决上述问题。高效性，光伏发电利用的光电效应，不会向火电那样实现热能、动能、机械能、电能之间的转换，相较于传统发电，光伏发电中间环节特别少，因而能量损耗少，光伏发电的效率一般在80%以上，甚至更高。清洁无污染，节约水资源，和火力发电比较，在光伏发电过程中不会产生NOX、SOX、二氧化碳等污染物，也不会产生PM2.5等有害颗粒等，另外，光伏发电过程中不需要水进行冷却和进行能量转换，特别适合西北等光资源丰富、水资源匮乏等地区。 2分布式光伏发电系统基本原理分布式光伏并网发电系统是近年来提出的“微电网”的一部分，是一个能实现自我控制、保护和管理的自治系统。其核心问题是使系统充分利用太阳能资源，在安装组件时应确保向阳光最充足的方向安装。其基本原理是利用太阳能电池组的光生伏打效应，通过并网逆变器，将光伏电池产生的直流电转换成与电网电压同频同相的交流电。太阳能转换为电能，主要分三步：太阳能电池吸收一定能量的光子后，半导体内产生电子-空穴对，电子带负电，空穴带正电；电极性相反的光生载流子被太阳能电池产生的静电场分离开；光生载流子和空穴分别被太阳能电池的正负极收集，在外电路中产生电流，形成电能。分布式光伏发电系统主要分为就近较低电压等级并网和集中控制、高压单点两种并网方式。小型光伏发电系统对公共电网的影响相对较小，一般采用就近较低电压等级并网方式。大中型光伏电站通常并网容量大，对电网潮流影响较大，一般采用集中控制、高压单点并网方式 3分布式光伏并网发电系统的主要构成分布式光伏并网发电系统主要由太阳能电池组件、光伏方阵支架、并网逆变器、蓄电池、直流汇流箱、直流配电柜、交流配电柜、系统监控和环境监测装置等构成。其基本运行模式是，当太阳辐射时，太阳能电池组件将太阳能转换成电能，经过直流汇流箱集中送入直流配电柜，由并网逆变器转换成交流电供给建筑自身负载，多余或不足的电力由所接入的电网调节。 3.1太阳能电池组件 太阳能电池组件是分布式光伏发电系统的核心部件之一，目前应用最广泛的太阳能电池组件是结晶硅组件，用钢化玻璃、EVA及TPT 热压密封而成，并加装铝合金边框，具有抗风、抗冰雹、便于安装等特点。太阳能电池通常由高纯硅材料制成，是一种半导体PN结器件。按照发电效率由高至低的顺序分为非晶硅薄膜太阳能电池、多晶硅电池、单晶硅电池和薄膜复合晶硅电池。其作用是将太阳能转化为电能，存储到蓄电池或推动负载工作。 3.2光伏并网逆变器 光伏并网逆变器是一种将直流电转换为交流电的电子器件，具备自动稳频和稳压的功能，能够确保光伏并网发电系统的供电质量。主要作用是将太阳能电池组件产生的直流电（12V、24V、48V）逆变成交流电，然后送入公共电网。主要性能指标是平均故障修复时间（MTTR）、故障率、可靠度、平均故障间隔时间（MTBF）。光伏并网逆变器分为电流源电流控制、电压源电压控制、电流源电压控制、电压源电流控制四种。为确保光伏并网发电系统具备良好的动态响应，光伏并网逆变器应选择电压源进行输入。如采用电压控制方式进行输出，需要使用锁相控制技术实现与电网同步的目的，但锁相回路响应时间较长，很难对并网逆变器输出电压值进行准确控制，易造成噪声环流现象，因此建议采用电流控制方式作为光伏并网逆变器的输出方式。为提高并网电流质量，光伏并网逆变器电流输出侧需使用合适的滤波器。同时为确保公共电网的安全，并网逆变器还要考虑三相电压、电流不平稳、欠压、防雷接地保护、短路保护、防孤岛效应等保护措施。 3.3蓄电池 其作用是在有光照时储存太阳能电池板的电能，供负载使用。蓄电池一般使用免维护铅酸电池，也可使用镍氢电池、镍镉电池或锂电池。主要性能指标包括额定容量、低温放电和充电性能、充电效率以及深放电后的恢复性能、使用寿命等。 3.4充电控制器 蓄电池因日照影响频繁充放电会出现过充电和过放电现象，缩短使用寿命。充电控制器能为蓄电池提供稳定的充电电流和电压，起到过充电（放电）保护的作用。 3.5监测系统
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。