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并网光伏发电站系统设计一、系统设计（一）一般规定1、并网光伏发电系统中的设备与材料的选型和设计应符合国家相关规定，主要设备应通过国家批准的认证机构的产品认证。
2、并网光伏发电系统中材料强度设计值和其它物理、力学性能可按照国家相关规定的要求执行。
3、并网光伏发电系统中所选用的电气设备，在其外壳的显著位置应有防触电警示标识。
4、并网光伏发电系统中材料的防火性能应符合GB50016的规定。
支架结构件和连接件应采用不燃材料，保温材料和密封材料宜采用不燃烧或难燃材料，其防火封堵结构应采用防火密封材料。
各类电气设备的防火性能应符合国家相关规定。
5、并网光伏发电站向当地交流负载提供电能和向电网发送的电能质量应符合公用电网的电能质量要求。
6、装机容量超过1MWp的光伏系统，应配置小型气象设备。
（二）材料与设备1、光伏组件（1）光伏组件的安全性应符合GB/T20047.1的规定。
（2）晶体硅光伏组件、薄膜光伏组件、聚光光伏组件的性能要求应符合行业规范的认证要求和相关规定。
（3）晶硅组件衰减率首年不高于2.5%，后续每年不高于0.6%，25年内不高于17%；双面电池组件的功率衰减在1年内不高于2.5%（正面），25年内不高于14.5%，30年不高于17%；薄膜组件衰减率首年不高于5%，后续每年不高于0.4%,25年内不高于15%。
（4）所有组件工作温度范围为-400C～+85℃，初始功率（出厂前）不应低于组件标称峰值功率。
（5）组件型号应具备相关国际国内产品认证。
2、汇流箱（1）汇流箱的额定电压和电流应满足并网光伏发电系统使用的要求。
（2）应具有下列基本保护功能如下：①每一输入回路具有短路保护功能；②输出回路设置具有隔离功能的断路器。
（3）汇流箱宜设置组串监测装置，其监测信号需传送到监控装置。
（4）户外安装的汇流箱防护等级应不低于IP54。
（5）外壳正面应有铭牌、安全警示标识等，箱内应附电路原理图和接线图、使用说明书及产品合格证等。
并网光伏系统设计流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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评估当地的太阳能资源，包括日照时间、太阳辐射强度等。
![[并网太阳能光伏发电系统教案]第1讲太阳能并网发电系统概论](https://img.taocdn.com/s1/m/d82f580ce87101f69e319573.png)
太阳能发电中的光伏系统设计与调试教程随着可再生能源的需求不断增加，太阳能发电成为了一种可持续发展的能源选择。
而其中的关键组件——光伏系统的设计与调试，也成为了确保系统正常运行和发电效率的重要环节。
本文将详细介绍太阳能光伏系统的设计与调试过程，助您顺利建立自己的光伏发电系统。
一、光伏系统设计1. 选址与定位：选择合适的太阳能光照资源丰富、遮挡较少的地点安装光伏系统，确保系统能够充分利用太阳能。
定位也包括根据当地的电网接入条件，确定适合的光伏阵列类型（并网型或独立发电型）。
2. 组件选择：选择高效、稳定的光伏组件是光伏系统设计的重要环节。
根据预期的发电量和空间条件，选择适合的光伏组件类型（单晶硅、多晶硅或薄膜太阳能电池板）。
此外，还需考虑组件的质量、厂商信誉度等因素。
3. 逆变器选择：逆变器将直流电转换为交流电，保证系统输出的电能质量稳定可靠。
在选用逆变器时，要综合考虑额定功率、输出电压波形、转换效率、防雷击能力等因素。
4. 储能系统设计：储能系统是独立发电型光伏系统中的重要组成部分。
根据实际需求和预计的负载情况，选择合适的储能设备（如蓄电池或超级电容器），并设计合理的充放电控制策略。
5. 支架和布线设计：光伏组件固定在支架上，需要选择合适的支架类型和安装方式，以确保光伏组件的稳定性和安全性。
同时，合理的布线设计能最大限度地减少电线长度、电阻损耗，并提高光伏系统的效率。
二、光伏系统调试1. 组件及电缆检查：在系统投入使用之前，对光伏组件和电缆进行全面检查。
检查光伏组件是否完好无损、连接电缆是否接触良好，确保系统内部没有短路或接地故障。
2. 系统接地：对于并网型光伏系统，良好的接地是确保系统安全运行的重要环节。
在接地过程中应遵循国家和地方的规范规定，确保接地电阻符合要求。
3. 并网调试：对于与电网连接的光伏系统，需要进行并网调试。
首先，根据电网要求设置逆变器的运行参数，并通过电网监测仪器监测系统的运行状态。
光伏发电并网流程和业务流程一、工程设计1.方案设计：根据发电项目需求和电网要求，制定光伏发电系统的方案。
包括光伏阵列的选址选择、组件布置和安装方案等。
2.工程设计：编制光伏发电系统的工程设计方案，包括发电系统的电气系统设计、结构设计和防雷接地设计等。
3.工程施工：根据工程设计方案进行光伏发电系统的安装和施工工作，包括光伏组件的安装、电气设备的接线等。
4.设备调试：对光伏发电系统进行设备调试，确保系统正常运行。
二、申报验收1.资料准备：准备光伏发电项目的相关申报资料，包括工程设计图纸、设备清单和施工记录等。
2.申报材料提交：将申报资料提交给电网公司，并缴纳相应的申报费用。
3.初步审查：电网公司进行初步审查，确认申报材料的完整性和符合性。
4.现场验收：电网公司派出专业人员进行现场验收，检查光伏发电系统的设备和工程质量。
三、接入运行1.设备接入：验收合格后，电网公司安排接入设备，并与光伏发电系统相连接。
2.并网测试：对光伏发电系统进行并网测试，检验系统与电网接口的运行状况和电能质量。
3.并网投入运行：测试合格后，光伏发电系统正式投入并网运行，开始实现发电功率与电网供电需求的互补。
四、监管管理1.发电量结算：电网公司根据光伏发电系统的发电量进行结算，并将相应的收入支付给发电系统的投资者。
2.质量监测：电网公司对光伏发电系统进行定期的质量检测和监测，确保系统的正常运行和电能质量。
3.应急维护：电网公司根据需要对光伏发电系统进行应急维护和修复，保证系统的可靠性和稳定性。
4.政策支持：电网公司负责向光伏发电系统的投资者提供相关政策支持，促进光伏发电的发展。
以上是光伏发电并网的流程，通过这些步骤可以实现光伏发电系统的并网运行，为电网提供清洁的电能。
光伏发电并网流程的顺利进行需要各个环节的协同配合，同时也需要合理的政策支持和监管管理。
光伏发电并网的发展将进一步推动可再生能源的利用和电力行业的可持续发展。
光伏发电项目设计技术规定及并网接入系统方案设计培训光伏发电项目设计技术规定及并网接入系统方案设计是一个复杂而关键的过程，它需要遵循一系列规定和准则来确保项目的安全和高效性。
在本文中，我将介绍一些光伏发电项目设计的技术规定，并提供一个具体的并网接入系统方案设计。
1.规划和布局：光伏发电项目的规划和布局应该考虑到地形、气候条件、土地利用等因素，并确保最大化的太阳能的捕捉和转换。
2.光伏组件选择：选择适合项目需求的光伏组件，包括太阳能电池板、逆变器等。
这些组件应该符合国家或地区的标准，并具备良好的性能和可靠性。
3.组件安装和调试：正确安装和调试光伏组件，确保其能够正常运行，并及时发现和解决潜在的问题。
4.电气设计：根据项目需求设计电气系统，包括逆变器、变压器、开关等。
电气设计应考虑到并网要求，确保项目顺利接入电网。
5.并网接入系统设计：并网接入系统是将光伏发电系统与电网连接的关键环节。
它包括电网连接点、电网保护装置、并网点距离等。
设计时应考虑到并网要求，如电压、频率等，并确保项目满足这些要求。
下面是一个具体的并网接入系统方案设计：1.电网连接点的选择：选择合适的电网连接点，与当地电力公司协商，并满足电力公司的要求。
同时，要考虑到电网的容量和稳定性，确保项目接入电网后不会对电网造成负面影响。
2.电网保护装置的选择：根据电力公司的要求和项目的需求选择适当的电网保护装置，如过电流保护装置、过压保护装置等。
这些保护装置能够保护光伏发电系统和电网免受潜在的危害。
3.并网点距离的确定：根据项目需求和电力公司的要求确定并网点的距离。
这个距离应该考虑到电网的可靠性和电力损耗，并确保项目接入电网后能够稳定运行。
4.逆变器的选择和配置：选择适当的逆变器，并进行合理的配置。
逆变器是光伏发电系统中的核心设备，它能够将直流电转换为交流电，并与电网同步运行。
5.并网系统的监控和维护：建立一个完善的并网系统监控和维护体系，及时发现和解决潜在的问题，并保证项目的安全和稳定运行。
光伏发电系统设计方法,一般设计步骤摘要：1.光伏发电系统概述2.光伏发电系统设计步骤2.1 负载用电量的估算2.2 太阳电池组件数量和蓄电池容量的计算2.3 太阳电池组件安装最佳倾角的计算3.光伏发电系统的安装与维护4.并网光伏发电系统的设计与计算5.结论正文：光伏发电作为一种清洁、可再生的能源，越来越受到关注。
光伏发电系统的设计方法主要包括负载用电量的估算、太阳电池组件数量和蓄电池容量的计算以及太阳电池组件安装最佳倾角的计算。
接下来，我们将详细介绍这些设计步骤。
首先，负载用电量的估算。
这一步是为了确定光伏发电系统的发电量需求。
需要了解负载的功率和用电时间，以便计算出每天的用电量。
此外，还需考虑一定的安全系数，以保证系统在阴雨天或其他光照不足的情况下仍能正常运行。
其次，太阳电池组件数量和蓄电池容量的计算。
根据负载用电量及光伏组件的转换效率，可以计算出所需的太阳电池组件数量。
同时，要考虑蓄电池的充放电效率、循环寿命以及当地的光照条件，以确定合适的蓄电池容量。
接着，太阳电池组件安装最佳倾角的计算。
安装倾角对光伏发电系统的发电量有很大影响。
通过分析地理位置、季节和光照条件等因素，可以计算出最佳安装倾角。
在完成设计后，进入光伏发电系统的安装与维护阶段。
安装过程中要确保遵循相关规范和步骤，确保设备安全可靠。
维护方面，要定期检查光伏组件、电缆、逆变器等设备的运行状态，及时更换损坏的部件，以保证系统的稳定运行。
对于并网光伏发电系统，还需要考虑与电网的接入问题。
在设计时，要确保光伏发电系统满足当地电网的并网需求，包括电压、频率等方面的要求。
总之，光伏发电系统设计方法涉及多个方面，需要综合考虑光照条件、负载需求、设备选型等因素。
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
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,来决定下一步的控制信号。
其具体调整方案如下:U、I为上一次的检测值,P为对应的输出功率;U1、I1为当前检测值,P1为对应功率。
对应增大参考电压会出现以下两种情况: (1)P1>P,说明扰动方向正确,系统应保持原来的扰动方向; (2)P1<P,说明扰动方向错误,系统需要调整扰动方向。
当寻优过程处于暂态过程时,即光伏阵列输出功率与最大功率的差值较大时,则增大步长,以改善动态响应特性,提高追踪速度;当寻优过程接近稳态时或输出功率的波动只由步长的大小决定时,则减小步长,以提高稳态响应品质]2[。
如此反复直到工作点接近Pmax。
这是一个自寻优的过程,它的控制原则是参考电压的变化始终让电池输出功率朝大的方向改变。
3.2 MPPT电路设计
当一个内阻不为零的电源和负载相连时,当负载的电阻值和电源内阻值相等时即电源输出电压等于电源额定电压的1/2时,负载上获得最大功率。
将DC-DC 变换器输入、输出电压和电流测量结果经过单片机分析运算,由单片机输出PWM脉冲调节DC-DC转换器功率开关管的占空比。
调节占空比D可以使
MPPT电路从输人端看进去的等效电阻发生改变，进而达到阻抗匹配的目的，就可以实现DC-DC转换电路在光伏发电系统中对太阳能电池最大功率点的跟踪]3[。
图3 DC-DC电路图
太阳能光伏阵列输出电压和输出电流的检测对最大功率跟踪功能的实现是至关重要的，精确的电压、电流测量值有助于提高最大功率点跟踪的准确性。
因此，选用电流型PWM控制芯片UC3845可以方便的设定流过主开关的电流峰值，而且还能提高系统的动态响应。
具体电路如图3所示。
实现最大功率跟踪
功能即满足
d 1
2s
U U
=，因此，采用DC-DC的输出电压来调整DC-AC的输出，
使负载R L消耗的功率改变。
当
d 1
2s
U U
>时致使VCC电压升高，此时DC-AC输
出的正弦波幅值增大，因此，负载R L消耗的功率增大，导致
d
U减小，从而实现MPPT功能。
4DC-AC电路设计
DC-AC转换器采用SPWM方式的全桥逆变电路，此电路的核心是SPWM发生器。
其控制电路采用STC12C5408AD单片机控制，通过软件查表法产生SPWM，采用TLP250驱动功率场效应管，实现DC-AC转换。
再通过电压电流采样电路，接单片机中断，可实现频率跟踪、相位跟踪与欠压、过流保护。
DC-AC主电路采用全桥逆变方式，其开关器件采用功率场效应管，为了降低开关器件的通态损耗，采用大电流低内阻75N75，由于功率场效应管在其导通和关闭的过程中，会有部分开关损耗。
为了降低损耗提高DC-AC的整体效率，在调制SPWM过程中，上桥臂采用50Hz调制，下桥臂采用40kHz载波信号，这样就可以减少一半的开关损耗，极大的提高了DC-AC的效率。
由于单片机可编程，在不改变硬件的情况下，可灵活改变波形参数及预置的电压电流参数，实现频率相位跟踪与欠压过流保护，可以随时修改程序，方便调试。
DC-AC电路如图4所示。
L
图4 DC-AC电路图
5 频率与相位跟踪
u REF为模拟电网电压的正弦参考信号，u F为工频隔离变压器n3线圈端取出电压，将u F与u REF进行过零检测得到方波，将半个周期的脉冲送入单片机，单片机以u F的上升沿为计数器的起始时间，以u F的下降沿和u REF的下降沿为两个计数器截止时间，单片机就可以得到u F的脉冲宽度和u F与u REF的下降沿之间的宽度。
进而得到u F的频率和输出波形的相位差。
主单片机将频率和相位误差数据送入从单片机，从单片机调整PWM波的占空比修正频率，改变查表时的入口就可以跟踪到相位。
进而调整输出SPWM的频率与相位，实现频率和相位追踪。
6 保护电路的设计
欠压保护将Ud的电压经电阻分压后，送至比较器的反向端与同向端的基准进行比较，一旦其电压值高于同向端的基准，比较器就会向单片机输送低电平信号，直至单片机关断所有PWM信号，进而实现欠压关断输出。
当Ud的电压恢复到大于25V时，比较器就会向单片机输送高电平信号，单片机将重新开通PWM信号，实现恢复输出。
采用电流互感器将检测到的电流信号通过运放放大后与给定的基准进行比较，从而实现输出过流保护。
7 程序流程图
为提高响应时间选用高速、宽电压、低功耗单片机STC12C5408AD，速度比普通8051单片机快。
还有10位ADC，四路PWM。
由于次单片机只有两个定时器T0、T1,产生PWM波和单片机通信分别要用定时器T0和T1。
鉴于此，主从单片机采用并行通信方式。
程序开始时，先进行初始化。
图5 程序流程图
8 测试结果
当R S 和R L 在适当范围内变化时，用万用表测试出输入电流电压、输出电
流电压，从而可以计算出系统的转换效率o d
P
P η=，其中o o1o1P U I =⋅，
d d d P U I =⋅。
U S 采用实验室可调直流稳压电源输入60V ，待系统稳定后用万用表测出d U 、d I 和1o U 、1o I ，测试数据见表1。
表1 变换器效率测算
当f REF 在给定范围内变化以及加非阻性负载时，用示波器观察正弦波u F 和参考正弦波u REF 的频率相位偏差，可算出相位偏差绝对值REF F d ϕϕϕ-=及相对频率偏差绝对值REF REF F d f f f f -=，测量数据如表2所示。
表2 频率相位偏差测算
9 结论
多次测量结果表明，相位偏差绝对值05≤d ϕ，相对频率偏差绝对值
%1≤d f ，转换效率%80≥η达到系统设计要求。
提高光电转换效率是光伏并网
发电系统设计的关键，在DC-DC 升压电路与DC-AC 逆变电路采用75N75场效应管，开关速度快、导通电阻小、承受电流大、功耗低；+5V 供电部分使用LM2576开关集成稳压器，没有使用普通的7805，大大提高了效率；同样电感磁芯和漆包线及工频隔离变压器要求非常高，还有焊接线路板时尽可能加粗走线，减小了线路损耗，提高了效率。
目前,最大功率点跟踪技术一般用在较大的光伏系统或电站. 随着科技的进步和光伏市场的发展,为了有效的利用太阳能,最大功率点跟踪技术必将在光伏系统中广泛应用,将会取得较大的经济和社会效益。
